土星の指輪は美しいものです。 彼らは何世紀にもわたって多くの天文学者の好奇心をそそりましたが、それでも彼らについてはほとんど知られていません。
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彼らは何歳ですか？ 彼らはどうやってそこに着いたのですか？ 彼らは目的を果たしていますか？ これらの質問のどれにも決定的な答えはありません。 リングの数でさえ、カウントの方法によって異なります。
リングはガリレオによって1610年に最初に観察されました。 彼と他の初期の天文学者は、それらが周期的に消えるように見えたので、それらがリングであるかどうかさえ確信がありませんでした。 しかし、ガリレオの発見から50年以上後の制御された実験により、それらが実際にリングであることが証明されました。
しかし、次の数世紀にわたって、 パイオニアとボイジャーの宇宙船が1980年代初頭に太陽から第6惑星のフライバイを実施するまで、これらのリングについてはあまり学ばれませんでした。 NASA、欧州宇宙機関、イタリアの宇宙機関の共同プロジェクトであるカッシーニ-ホイヘンスのミッションにより、知識は加速し、土星、その月、そのリングのあらゆる側面を調査するように設計されました。 4, 600ポンドのカッシーニ宇宙船（これまでで最大かつ最も複雑な惑星間輸送機の1つ）は、7年の旅の後、2004年に土星に到達しました。 それ以来、素晴らしい画像とデータを中継しています。 カッシーニは2008年に終了する予定でしたが、その使命は数回延長されており、現在は2017年に死亡する予定です。
なぜリングを勉強するのですか？ 「リングは実際にはそれほど重要ではありません。私たちが教えることができるという点では、私は言うでしょう」と、ワシントン州レーシーにあるセントマーティン大学の物理学助教授、ジョン・ワイスは言います。 「ほとんどの人が研究していると思う主な理由は、そこにミステリーがあり、私たちが理解していないことです」と、カッシーニミッションのイメージングスペシャリストとして博士号取得後の仕事をして以来、土星のリングのダイナミクス。
リングはまた、惑星がどのように形成されるか、そして軌道力学についての手がかりを提供するかもしれない、と彼は言います。
この土星の輪のシミュレーション画像では、色は、3つの無線信号の測定された効果に基づいて、異なる領域の輪の粒子サイズを示しています。 0.94、3.6、および13センチメートルの波長の3つの同時無線信号（Ka、X、およびSバンド）がカッシーニ宇宙船からリングを介して地球に送信されました。 （NASA / Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology） 
パノラマビューは、2006年9月15日にカッシーニ広角カメラで3時間近くにわたって撮影された165枚の画像を組み合わせて作成されました。（NASA / Jet推進研究所カリフォルニア工科大学） 
2000年のカッシーニミッションの4年目の土星の眺め。（NASA /ジェット推進研究所カリフォルニア工科大学） 一般的な知恵は、リングが約1億年前に誕生したことでした。これは、45億年前の太陽系と比較して真の若者です。 しかし、2014年、コロラド大学ボルダーの科学者は、カッシーニからのデータで武装し、リングは最初はそこにあり、実際には約40億から50億年前であると仮定しました。
彼らは、輪の大部分を構成する氷粒を調べることで輪の年齢をある程度推定しました。 その氷は主に水であり、わずかなメタンと二酸化炭素を含んでいます、とワイスは言います。 時々、氷はいくつかの岩の多い物質を覆っており、粒子は時間の経過とともに風化するため、反射性が失われます。 粉塵層も時間の経過とともに蓄積する場合があります。 このように、年齢は反射率で推定できますが、コロラド州の研究では、光沢のある反射粒子でさえ古い可能性があることが示されました。
「これらのリングが常に土星の周りにあるというアイデアが欲しいのですが、美学を除けばそれ以外の理由はありません」とワイスは言います。 コロラド州の調査結果が今後も続くかどうかは明らかではない、と彼は付け加えた。
では、粒子はどのようにしてそこに到達したのでしょうか？ 1つの理論は、リングがmet石によって粉砕された月の残骸で構成されているということです。 または、それらは解散した彗星からの残骸であるかもしれません。 ワイスは、どちらが最も可能性があると言うのに十分な証拠があるとは思わないと言います。
今のところ、天文学者は8つのメインリングを数えています。 彼らが発見されたとき、それぞれにアルファベットの文字が割り当てられました（このようなa敬の念を起こさせる惑星の最も派手な命名法ではありません）。 しかし、それらはアルファベット順に表示されません。 土星から外側に向かって、最初のリングはC、B、Aリングです。 Dリングはかすかで、惑星に最も近い。 Fリングは狭く、Aリングのすぐ外側にあります。 それを超えると、2つのかすかなリング、GとEがあります。名前が付けられたリングとリング内のリングレットの間にはギャップがあり、リング数が数千に増えました。
全体として、リングは土星から約175, 000マイル外側に延びています。これは、ほぼ地球とその月の間の距離です。 ただし、幅と高さはさまざまで、高さはわずか30フィートです。
カッシーニクラフトは、リングについていくつかの興味深い発見を行いました。土星の月がリングに波を打ち上げた、リング内の小さな「プロペラ」オブジェクトがリングを変更しているなどです。 天文学者はそれらを注意深く見つめ、軌道をどのように変え、将来どのような影響を与えるかを期待しています。
2017年にカッシーニの任務が終了すると、エンジニアは、粒子によって破壊されることなくリングを介して安全に操縦できる経路を計画しているため、リングやギャップ内から画像を撮影できます。 クラフトは、土星の大気にぶつかると、炎上して寿命を終えます。
「だから、ダウンすると、白鳥の歌でダウンします」と、宇宙船の終deを熟考するためにある悲しみを公言したワイスは言います。
スミソニアンに尋ねる番です。
