지난 10년간 토성 위성의 변화.

두 대의 보이저호가 1980년대 초 토성을 짧게 스쳐간 이래 과학자들은 더 많은 정보에 굶주려왔다.

 

두 대의 보이저 호는 토성의 얼음 위성들인 이 새로운 세상에 대해 짧은 영상들을 제공해주었으며  과학자들은 이 위성들 사이에서 보다 많은 시간을 보낼 수 있기를 기대했다. 

그리고 보이저 호의 계승자인 NASA의 카시니호는 지난 10여년 동안 토성과 그 위성들의 주변을 여행하면서 여러 사진들과 데이터들을 수집하였다.

 

이 와중에 취합된 소중한 데이터들로부터 만들어진 천연색 지도들은 토성의 6개 주요 위성들에 대한 전역 지도가 제작됨으로써, 카시니호의 수많은 목표중 하나가 기본적으로 충족되었음을 보여준다.

 

연무에 뒤덮혀 있는 타이탄을 제외한 미마스, 엔켈라두스, 테티스, 디오네, 레아, 이아페투스, 이상 6개의 위성들은 우주시대 도래 이전부터 알려져 있던 토성의 위성들이다.

 

엔켈라두스의 북극 지역과(이곳은 내년에 완성될 전망이다) 이아페투스의 몇몇 지역을 제외하고 이러한 목표는 현재 완성되었거나 완성을 눈앞에 두고 있다.

보이저 호가 훑고 지나간 이후와 카시티호에 의해 만들어진 지도들은 지난 10여년동안 토성의 위성들이 어떠한 변화를 겪었는지를 보여주고 있다.

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

 

Image Credit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Lunar and Planetary Institute

 

 

이번 지도는 지금까지 이들 위성에 대한 최상의 컬러 전역 지도이며 자연적인 밝기의 변이와 고해상도 컬러 사진을 함께 보여주고 있는 최초의 데이터이다.

 

지도의 색체는 육안으로 볼 수 있는 범주보다 더 넓은 범주를 나타내고 있는데, 적외선과 자외선 파장도 약간씩 담고 있다.

이 위성들의 표면 전역에 나타나는 색체의 차이는 자연색 범주에서 미묘한 차이를 시각화하였으며, 각 색깔들을 강화하여 표현한 이 사진을 이용하여 훨씬더 수월하게 연구를 수행할 수 있도록 해주고 있다.

 

카시니호의 이 강화된 컬러 사진들은 이 얼음 위성들에서 몇몇 중요한 발견을 할 수 있도록 해주었다.

 

테티스와 디오네, 레아의 경우 두 개 반구 사이에 색체와 밝기에서 가장 극명한 차이를 보이고 있다.

이들 위성에서 공전방향의 반대 방향에 위치하는 반구에서 나타나는 검붉은 색체는 토성 자기장의 대전 입자들과 복사의 영향을 받아 나타난 것이다.

미마스와 이아페투스를 제외한 위성의 공전방향 반구에서 나타나는 고른 색체는 엔켈라두스의 남극에서 분출되는 미세입자들에 의해 형성된 토성 E 고리의 얼음 입자가 뒤덮인 결과이다.

 

엔켈라두스는 그 자체가 대단히 다양한 색체의 변이양상을 가지고 있다.

엔켈라두스 남극 근처의 거대한 균열부로부터 우주로 분출되어 나온 가스와 먼지들이 표면에 다시 내려앉으면서 엔켈라두스의 표면은 새로운 물질들로 뒤덮이고 있다.

카시니의 컬러 지도에서 나타나는 엔켈라두스의 노란색과 짙은 붉은 색조의 차이는 이러한 퇴적물들의 두께 차이에서 기인하는 것으로 생각되고 있다. 
최근에 형성된 것으로 보이는 엔켈라두스의 균열들 중 특히 남극 가까이에 있는 균열들은 좀더 강력한 자외선 신호들을 보내고 있는데 지도에서는 푸른색으로 표시되어 있다.

이러한 색체는 아마도 좀더 큰 덩어리의 얼음들이 표면에 돌출되면서 나타나는 것으로 생각되며, 이는 지구의 극지방에서 보이는 푸른색 얼음들과는 다른 것들이다.

 

이 새로운 지도는 카시니 화상 팀에 참여하고 있는 과학자인 폴 솅크(Paul Schenk)에 의해 제작되었다.

 

* 출처 : NASA Solar System Exploration 2014년 12월 9일 News Release
           http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=48484

 

참고 : 토성과 다양한 토성의 달에 대한 각종 포스팅은 아래 링크를 통해 조회할 수 있습니다.   
           https://big-crunch.tistory.com/12346948

 

원문>

Saturn's Moons: What a Difference a Decade Makes

9 Dec 2014(Source: JPL/NASA)

Almost immediately after NASA's twin Voyager spacecraft made their brief visits to Saturn in the early 1980s, scientists were hungry for more. The Voyagers had offered them only a brief glimpse of a family of new worlds -- Saturn's icy moons -- and the researchers were eager to spend more time among those bodies.

The successor to the Voyagers at Saturn, NASA's Cassini mission, has spent the past 10 years collecting images and other data as it has toured the Ringed Planet and its family of satellites. New color maps, produced from this trove of data, show that Cassini has essentially fulfilled one of its many mission objectives: by producing global maps of Saturn's six major icy moons.

These are the large Saturnian moons, excluding haze-covered Titan, known before the start of the Space Age: Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea and Iapetus. Aside from a gap in the north polar region of Enceladus (to be filled in next year), and some areas of Iapetus, this objective is now more or less complete.

Swipe between the Voyager and Cassini maps to see how 10 years have changed our view of Saturn's moons.

 

The new maps are the best global, color maps of these moons to date, and the first to show natural brightness variations and high-resolution color together. Colors in the maps represent a broader range than human vision, extending slightly into infrared and ultraviolet wavelengths. Differences in color across the moons' surfaces that are subtle in natural-color views become much easier to study in these enhanced colors.

Cassini's enhanced color views have yielded several important discoveries about the icy moons. The most obvious are differences in color and brightness between the two hemispheres of Tethys, Dione and Rhea. The dark reddish colors on the moons' trailing hemispheres are due to alteration by charged particles and radiation in Saturn's magnetosphere. Except for Mimas and Iapetus, the blander leading hemispheres are all coated with icy dust from Saturn's E-ring, formed from tiny particles erupting from the south pole of Enceladus.

Enceladus itself displays a variety of colorful features. Some of the gas and dust being vented into space from large fractures near the moon's south pole returns to the surface and paints Enceladus with a fresh coating. The yellow and magenta tones in Cassini's color map are thought to be due to differences in the thickness of these deposits. Many of the most recently formed fractures on Enceladus, those near the south pole in particular, have a stronger ultraviolet signature, which appears bluish in these maps. Their color may be due to large-grained ice exposed on the surface, not unlike blue ice seen in some places in Earth's Arctic.

The new maps were produced by Paul Schenk, a participating scientist with the Cassini imaging team based at the Lunar and Planetary Institute in Houston.

The Cassini-Huygens mission is a cooperative project of NASA, the European Space Agency and the Italian Space Agency. The Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California, manages the Cassini and Voyager missions for NASA's Science Mission Directorate in Washington. The two Voyager spacecraft and the Cassini orbiter, along with its two onboard cameras, were designed, developed and assembled at JPL. The Cassini imaging team consists of scientists from the United States, England, France and Germany. The imaging team is based at the Space Science Institute in Boulder, Colorado.

More information about Cassini is available at the following sites:

http://www.nasa.gov/cassini

 

http://saturn.jpl.nasa.gov