토성은 행성의 적도면에서 동심원에 가까운 원형 궤도를 따라 이동하는 암석과 얼음 조각으로 둘러싸여 있습니다. 가장자리에서 보면 디스크는 매우 얇습니다. 장소가 수십 미터에 불과합니다. 정면에서 보면 디스크는 행성과의 거리에 따라 디스크 속성의 체계적인 변화로 인해 수많은 동심원의 모양을 제공합니다. 고리는 여러 매개 변수로 특성화 될 수 있으며, 그중 하나는 구성 단편 간의 평균 분리입니다.
링 입자
과학자들은 행성 고리 시스템의 구성 요소를 지칭하기 위해“입자”라는 일반적인 용어를 사용합니다. "입자"는 매우 작은 것을 암시하지만 토성의 고리에서 가장 큰 물체는 크기가 큰 바위 또는 얼음 덩어리입니다. 종종 수 미터에 걸쳐 있습니다. 이 큰 물체부터 먼지 입자까지 다양한 입자 크기가 존재합니다. 주어진 크기의 입자 수는 대략적으로 입자 질량에 반비례합니다. 즉, 작은 입자가 큰 입자보다 더 많습니다.
고리에는 얼마나 많은 문제가 있는가?
토성의 고리의 밀도는 상당히 다양합니다. 이것이 고리의 띠가 뚜렷하게 나타나는 이유 중 하나입니다. 직접 계산하기 가장 쉬운 매개 변수는 평방 센티미터 당 그램으로 측정 된 표면 밀도입니다. 이것은 링의 두께로 나누어 입방 센티미터 당 그램 단위의 부피 밀도를 제공 할 수 있습니다. 과학자들이 측정 할 수있는 또 다른 속성은 광학 깊이 (Optical Depth)로 고리가 얼마나 불투명하거나 투명한지 나타냅니다. 광학 깊이는 표면 밀도와 입자 크기의 함수이므로 직접 관찰하지 않더라도 밀도 및 광학 깊이 측정에서 후자를 추론 할 수 있습니다.
링 입자 사이의 거리
대부분의 다른 천체와 비교할 때 토성의 고리에있는 얼음과 암석 입자는 매우 가깝습니다. 평균적으로 디스크 전체 부피의 약 3 %는 고체 입자가 차지하고 나머지는 빈 공간입니다. 이것은 작게 들릴 수 있지만 입자 간의 일반적인 분리가 평균 직경의 3 배에 불과하다는 것을 의미합니다. 후자의 경우 값이 30cm라고 가정하면 암석은 서로 1m 정도 떨어져 있습니다. 그러나 링 전체의 밀도 변화와 다양한 입자 크기로 인해 엄격하고 빠른 규칙은 없습니다.
가까운 만남
링 입자가 서로 가깝다는 것은 그들 사이의 충돌이 매우 자주 발생하여 운동 에너지가 소실된다는 것을 의미합니다. 과거 수많은 충돌의 누적 효과는 디스크의 면도날과 같은 얇음과 입자 궤도의 거의 원 형성에서 볼 수 있습니다. 물리적 충돌 외에도 입자는 중력 적으로 상호 작용할뿐만 아니라 토성 자체 및 많은 위성과도 상호 작용합니다. 토성의 고리에서 볼 수있는 미세 구조의 대부분은 이러한 중력 상호 작용으로 설명 할 수 있습니다.
