양자 물질이 초전도에 대해 조정될 수 있음을 보여줍니다

.연기 내뿜는 일본 가고시마 화산섬

(도쿄=연합뉴스) 최이락 특파원 = 일본 남서부 가고시마(鹿兒島)현의 화산섬 구치노에라부지마(口永良部島)에서 17일 오전 9시 19분께 분화가 발생해 화산 연기가 치솟고 있다. 2019.1.17 [일본 기상청 제공] choinal@yna.co.kr

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박강성-서러운사랑

.물리학 자들은 양자 물질이 초전도에 대해 조정될 수 있음을 보여줍니다

2019 년 1 월 17 일, 라이스 대학교 옥 보이드 (Jade Boyd, Rice Center for Quantum Materials는 고온 초전도체 및 기타 이국적인 물질의 탐사에서 Rice University의 리더십을 공고히하기위한 종합적인 노력입니다. 학점 : Rice University

라이스 대학교 (Rice University)의 물리학 자들과 공동 연구자들에 의한 두 가지 연구에 따르면, 철 기반의 초전도체들 중 일부는 튠업 (tuneup)으로 이득을 볼 수있다. "우리의 연구 는 높은 온도 에서 비 전통적인 초전도 를 달성하기 위해 양자 물질을 조정하는 새로운 설계 원리를 입증한다 ."라이스의 Qimiao Si는 이전에 철 셀레나 이드에서보고 된 특이한 초전도 패턴을 조사한 이론 물리학 자다. "우리는 특이한 전자 궤도 인 네마 틱 특성이 특정 궤도에서 전자쌍으로 인해 초전도가 발생할 가능성을 높일 수있는 방법을 보여줍니다"라고 Rice Center for Quantum Materials (RCQM)의 해리 C. (Harry C.)와 올가 K (Olga K) Wiess 물리학과 천문학 교수. "이 효과를 높이기 위해 재료를 조정하면 고온에서 초전도성을 촉진 할 수 있습니다." 전류는 무언가에 부딪 칠 때마다 에너지를 잃는 무수한 전자의 진동으로 배선을 가열합니다. 매년 미국의 전력망에 대한 전기의 약 6 %가이 난방 또는 전기 저항으로 손실됩니다. 대조적으로, 초전도체의 전자는 저항이나 열이없이 쉽게 흐르는 쌍을 형성합니다. 에너지 효율이 높은 컴퓨팅, 전력망 및 기타 분야의 초전도 기술을 오랫동안 꿈꾸어 왔지만 전자는 페르미온 (fermions)이라고 불리는 양자 계에서 가장 많이 연구 된 악명 높은 외계인입니다. 페르미는 서로 공간을 공유하는 것에 너무 반대하기 때문에 일시적으로 존재하지 않는 것으로 알려졌다. 그들의 기발한 양자 본질 때문에, 쌍을 형성하기 위해 전자를 축축하게하는 것은 깊은 공간보다 더 강렬한 압력이나 온도와 같은 극한 조건을 요구하기도합니다. 비전통 초전도 - 셀레늄 철과 같은 물질에서 발생하는 종류는 다릅니다. 물리학 자들이 완전히 설명 할 수없는 이유로, 비 전통적인 초전도체의 전자는 상대적으로 높은 온도에서 쌍을 이룹니다. 이 행동은 지난 40 년 동안 수십 가지 자료로 문서화되었습니다. 정확한 메카니즘은 여전히 수수께끼이지만, Si와 같은 물리학 자들은 비 전통적인 초전도체가 어떤 상황에서 어떻게 행동 할 것인지를 예측하는 방법을 배웠다. 새로운 연구에서 Si, Rice 대학원생 Haoyu Hu와 공동 연구자는 이전에 철 세렌화물의 실험 결과를 설명하고 다른 재료가 다른 환경에서 어떻게 작용하는지 예측할 수있는 "궤도 선택적 쌍 형성"의 이론적 모델을 사용했습니다. 팀은 Rice University의 대학원생 인 Haoyu Hu, 중국 인민 대학의 Rong Yu, Arizona State University의 Emilian Nica 및 Los Alamos National Laboratory의 Jian-Xin Zhu를 포함했습니다. 그 모델에서 일부 원자 껍질의 전자는 다른 것보다 쌍을 형성 할 가능성이 더 큽니다. Si는 이것을 시각화하는 한 가지 방법은 고속도로의 차선과 같은 원자 궤도를 생각하는 것이라고 설명했다. 그는 "차가 다른 차선에서 다른 속도로 여행한다"고 말했다. "좌 차선에있는 사람들이 가장 빨리 움직일 것으로 예상하지만 항상 그렇지는 않습니다. 고속도로에 많은 자동차가있을 때 다른 차선이 더 빨리 움직일 수 있습니다. 자유로운 초전도체의 전자는 혼잡 한 고속도로의 차와 같습니다. 전자 주문을위한 튜닝은 자동차를 특정 차선으로 안내하는 고속도로 원뿔과 장벽과 마찬가지로 전자를 특정 궤도에 동축시키는 방식입니다. " 철 기반 고온 초전도체는 2008 년에 발견되었으며, Si와 공동 연구자는이를 설명 할 수있는 최초의 이론 중 하나를 제시했습니다. 양자 임계점 부근으로 냉각하면 뚜렷한 상관 전자 효과, 전자를 집단적인 시스템으로 보는 것으로 이해 될 수있다. Physical Review Letters ( PRL ) 및 Physical Review B ( PRB )에 출간 된이 새로운 논문 은 Rice 박사후 연구 및 대학원 과정에서 Yu와 Nica와 함께 실시한 연구 Si를 기반으로합니다. 2013 년에 Si와 Yu는 궤도 선택적 행동이 알칼리 철 셀레 나이드가 금속과 절연체의 상충되는 특성을 동시에 나타낼 수 있음을 보여주었습니다. 2017 년 Si, Nica와 동료들은 셀레늄 철이 서브 쉘의 한 궤도와 관련된 전자쌍이 동일한 서브 셸의 밀접한 궤도와 매우 다른 초전도 상태를 갖는 것이 가능하다는 것을 보여 주었다. "현재 연구에서 우리는 초전도 전이 온도 이상의 정상 상태에서 네마 틱 (nematic) 순서가 궤도 선택도를 대폭 향상 시킨다는 것을 보여 주었다"고 PRL 보고서의 저자 인 유 (Yu)는 말했다 . 네마 틱 시스템에서 한 방향으로는 다른 방향보다 더 높은 정도의 순서가 있습니다. 예를 들어, 조리되지 않은 스파게티의 상자에서 국수는 세로로 정렬되지만 수직 방향에서 보면 불규칙적입니다. Yu, Si와 동료 연구자들은 네마 틱 전자 질서가 존재하는 상태에서 초전도 특성을 분석하기 위해 네마 틱 방향과 수직 방향으로 전자 쌍을 분리하는 것과 관련된 에너지 비용을 비교하는 "초전도 갭"을 분석했다. 그들의 계산은 큰 차이를 나타냈다. "우리의 결과는 스캐닝 터널링 현미경으로 철 셀레 나이드의 초전도 갭의 근면 한 측정을 기반으로 최근에보고 된 매우 놀라운 결과에 대한 자연스러운 이해를 제공합니다"라고 PRB 의 수석 저자 인 Hu 씨는 말했다 . Si는이 연구가 철 기반의 초전도체와 다른 강하게 상호 연관된 양자 물질 에서 비 통상적 인 초전도성을위한 중요한 성분 인 것으로 보이는 궤도 선택형 페어링과 전자 주문 간의 상호 작용에 대해 밝히고있다 . 더 자세히 살펴보기 : '궤도 - 선택적인 쌍'이론이 첫 번째 '무거운 페르미온'초전도체에 적용됨

더 자세한 정보 : Rong Yu et al. 궤도 선택도는 FeSe에서 네마 틱 (Nematic) 주문으로 향상되었으며, Physical Review Letters (2018). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.121.227003 Haoyu Hu 외. FeSe의 네마 틱상에서 궤도 선택적 초전도, Physical Review B (2018). DOI : 10.1103 / PhysRevB.98.220503 저널 참조 : 물리적 검토 편지 물리적 검토 B :에 의해 제공 라이스 대학 (Rice University)

https://phys.org/news/2019-01-physicists-quantum-materials-tuned-superconductivity.html

.새로운 열전 재료가 기록적인 성능을 제공합니다

2019 년 1 월 17 일, 휴스턴 대학교 , 열역학 안정성 계산. Hal-Heusler 화합물의 V1-VIII-V2 계열 (V1 = V, Nb 및 Ta, VIII = Fe, Ru 및 Os, 및 V2 = As, Sb 및 Bi)의 계산 된 안정성. V1-VIII-As, b-V1-VIII-Sb 및 c-V1-VIII-Bi를 포함한다. 신용 : 자연 커뮤니케이션 (2019). DOI : 10.1038 / s41467-018-08223-5

연구진은 신소재의 특성을 예측하기 위해 이론 계산을 사용하여 최근의 진보를 이용하여, 기록적인 높은 성능 지수를 가진 것을 포함하여 새로운 종류의 하프 호 슬러 열전 화합물의 발견을 목요일에보고했다. 열전 재료는 열을 전기로 변환 할 수 있습니다. 텍사스 휴스턴 대학교 (TcSUH)의 텍사스 초전도 센터 소장 인 물리학 자 Zhifeng Ren은 "그것은 모든 온도에서 높은 성능 지수를 유지했기 때문에 잠재적으로 응용 분야에서 중요 할 수있다"고 말했다. 네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications) 지에 게재 된 연구 보고서 . 열전 재료 는 열을 열병합 발전소 (종종 발전소 또는 다른 산업 공정에서 생성 된 열)로 변환 할 때 발생하는 "청정"전력의 잠재 공급원으로서 연구 커뮤니티에 대한 관심이 높아졌습니다. 대부분의 유망한 자료가 발견되었지만 대부분의 상용 응용 프로그램에 대한 모든 요구 사항을 충족 할 수 없었습니다. 연구진은 탄탈륨, 철 및 안티몬으로 구성된 하프 - 호 슬러 화합물을 발견 한 결과 "열전 발전에 매우 유망한 결과"라고 말했다. 연구진은 하나의 화합물의 전환 효율을 11.4 %로 측정했다. 이는 100W의 열 발생에 대해 11.4 와트의 전력을 생산했다는 것을 의미한다. 이론 계산에 따르면 효율은 14 %에 달할 수 있다고 Ren은 말했다. UH 물리학 교수. 그는 많은 열전 소자가 10 %의 변환 효율을 가진 실용적인 애플리케이션을 가질 것이라고 언급했다. 연구자들은 이전에보고되지 않은 6 가지 화합물을 예측하고 값 비싼 요소를 사용하지 않고도 높은 성능 을 제공하는 화합물을 성공적으로 합성했습니다 . "우리는 6 종의 문서화되지 않은 화합물을 발견했으며, 그 중 5 종은 하프 - 호 슬러 결정 구조에서 안정하다. "이 연구에서 발견 된 화합물 중 하나 인 p 형 TaFeSb 기반 Half-Heusler는 매우 유망한 열전 성능을 보여주었습니다." 렌 (Ren)과 그의 연구실 구성원 외에도 UH의 추가 연구원이 참여했습니다. 미주리 대학교; 매사추세츠 공과 대학; 중국 과학 아카데미에서 응축 물질 물리학을위한 북경 국립 연구소; 중국 충칭 (Chongqing) 남서 대학; 독일 드레스덴 소재 금속 재료 연구소; 중국의 전자 과학 기술 대학; 상하이 대학교. 높은 열전 성능을 기대하는 화합물을 예측하기위한 이론적 인 계산 에 의존 하여 연구자들은 가장 유망한 화합물을 연구 할 수있었습니다. 그러나 UH 박사후 연구원과 첫 번째 작가 Hangtian Zhu와 Jun Mao가 이끄는 노력으로 탄탈, 철, 안티몬으로 구성된 재료를 실제로 만들어내는 것은 부분적으로 부품의 물리적 특성이 다르기 때문에 복잡한 것으로 입증되었습니다. 예를 들어, 탄탈륨은 융점이 3,000 ℃ 이상이고 안티몬의 융점은 630 ℃입니다. 탄탈은 단단하고 안티몬은 비교적 부드럽기 때문에 재료 용해의 일반적인 방법 인 아크 용해가 더욱 어렵습니다. 그들은 볼 밀링과 핫 프레싱의 조합을 사용하여 화합물을 만들 수있었습니다. 일단 화합물이 형성되면 연구원은 구조적 완전성을 보장하는 기계적 물성뿐만 아니라 필요한 물성을 모두 제공한다고 말했다. Ren은 사용 된 원소가 모두 비교적 저렴하고 저렴하기 때문에 화합물을 비용 효율적으로 만들 수 있다고 말했다. 연구진은 화합물 자체의 특성 외에도 실험 결과를 이끌어 내기 위해 계산 방법에 대한 의존도를 더욱 높일 수 있다고 밝혔다. "화합물의 신중한 실험 합성 및 평가는 비용이 많이 들고, 특히 고 처리량 모드에서 적용되는 대부분의 이론 계산은 상대적으로 저렴하다는 점에 유의해야한다. "따라서, 신중한 실험 연구를 위해 노력하기 전에 화합물 을 예측할 때보다 정교한 이론적 연구를 사용하는 것이 유익 할 것 입니다." 더 탐험 : 새로운 접근 방식이 열전 재료의 성능을 향상

자세한 정보 : Hangtian Zhu 외, 높은 열전 성능을 갖춘 TaFeSb 기반 Half-Heuslers 발견, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-018-08223-5 저널 참고 자료 : Nature Communications 제공 : University of Houston

https://phys.org/news/2019-01-thermoelectric-material.html#nRlv

.과학자들은 달을 연구함으로써 고대 지구의 소행성 충돌이 증가하는 것을 발견했습니다

2019 년 1 월 17 일, 토론토 대학 SwRI 과학자들은 지구의 충격사를 이해하기 위해 달의 분화구를 연구합니다. SwRI는 Lunar Reconnaissance Orbiter 데이터를 사용하여 지구의 충격 내력을 이해하기 위해 달의 크레이터를 크기에 따라 크기 조정하고 여기에 나이별로 색상을 지정하는 데 사용한 팀의 일원입니다. 달 표면은 2 억 9 천만 세 미만의 푸른 크레이터에 의해 지배되며, 이것은 지구의 그것들과 일치하며, 그 이후로 두 몸의 폭격이 증가했다는 것을 나타냅니다. 학점 : NASA / LRO / USGS / 토론토 대학

국제 과학자 팀은 우리 태양계를 조각 한 소행성 충돌에 대해 가장 완벽하고 접근 가능한 크로니클 인 달을보고 지구 역사의 일부에 대한 우리의 이해에 도전하고 있습니다. Science 지에 발표 된 한 연구에 따르면 이 연구팀은 달과 지구에 미치는 소행성의 영향이 2 억 9 천만 년 전부터 2 ~ 3 배 증가했다고 발표했다. "우리의 연구는 고생대가 끝날 무렵 지구와 달 둘 다에 소행성 영향의 급격한 변화에 대한 증거를 제공합니다"라고 최근 저자 인 Sara Mazrouei는 말했다. 토론토 대학교 (U of T)의 예술 및 과학 학부 지구과학과에서 "그 의미는 그 시간 이래로 2 억 9 천만년 전에 비해 2.6 배나 높은 소행성 충돌의 비교적 빠른시기에 있었다는 것입니다. 이전에 소행성 충돌로 생성 된 지구의 오래된 크레이터의 대부분이 침식 및 다른 지질 학적 과정에 의해 지워 졌다고 추정되어왔다. 그러나 새로운 연구는 그렇지 않다는 것을 보여준다. "우리가 분화구를 잃었 기 때문에 2 억 9 천만년 이상 6 억 5 천만 년보다 더 오래된 지구의 커다란 크레이터의 상대적 희귀 성은 그 때의 충격 속도가 지금보다 낮기 때문에 발생하지 않았다"고 Rebecca Ghent는 말했다. 교수의 U 지구 과학학과의 U와 신문의 공동 저자 중 하나. "우리는 이것이 지구와 달의 충격 역사에 관심있는 사람들, 그리고 지구에서의 삶의 역사에서 그 역할을했을지 모르는 사람들에게 관심이있을 것으로 기대합니다."

https://youtu.be/ANYxkwvb8pc

SwRI 과학자들은 지구의 충격사를 이해하기 위해 달의 분화구를 연구합니다. 달 충돌 크레이터의 데이트. 신용 : NASA / LRO / 사우 샘프 턴 대학교 / 토론토 대학

과학자들은 소행성이 주위에있는 암석의 방사성 연대 측정 (radiometric dating)을 사용하여 소행성이 지구에 충돌하는 속도를 이해하기 위해 수십 년 동안 노력해왔다. 그러나 침식으로 인해 일부 분화구가 사라 졌다고 믿었 기 때문에 정확한 충격률을 찾아 시간이 지남에 따라 변했는지 여부를 판단하기가 어려웠습니다. 이 문제를 피할 수있는 방법은 달과 같은 비율로 소행성에 충돌하는 달을 검사하는 것입니다. 그러나 NASA의 LUN (Lunar Reconnaissance Orbiter)이 10 년 전에 달을 돌면서 그 표면을 연구하기 전까지는 달의 크레이터의 나이를 결정할 방법이 없었습니다. NASA 고다드 우주 비행 센터 (NASA Goddard Space Flight Center)의 LRO 프로젝트 과학자 인 노아 페트로 (Noah Petro)는 "LRO의 장비를 통해 과학자들은 달을 형성하는 힘에 시간을 거슬러 피어를 허락했다. LRO 데이터를 사용하여 팀은 약 10 억년보다 어린 모든 달걀 껍질 조각의 연령 목록을 구성 할 수있었습니다. 그들은 젊은 크레이터의 분해 속도를 모니터링하기 위해 달 표면에서 발산되는 열을 측정하는 복사계 인 Liner의 Diviner 기기의 데이터를 사용하여이 작업을 수행했습니다. 달의 밤 동안 암석은 레기 스트라고 불리는 미세한 토양보다 더 많은 열을 방출합니다. 이를 통해 과학자들은 열 화상에서 미세 입자와 암석을 구별 할 수 있습니다. 겐트 (Ghent)는이 정보를 사용하여 이전에 달의 어린 크레이터 주위의 커다란 암석 (소행성 충돌 동안 표면으로 방출 됨)이 수천만 년이 넘는 작은 운석의 일정한 비가 내린 결과로 토양으로 침투하는 속도를 계산했습니다. 이 아이디어를 적용하여 팀은 이전의 날짜가 지정되지 않은 달의 크레이터의 나이를 계산할 수있었습니다. 크레딧 : SystemSounds 지구의 분화구와 비슷한시기와 비교했을 때 그들은 두 시체가 소행성 폭격의 역사를 똑같이 기록했다는 것을 발견했다. 콜로라도 주 볼더 (Boulder)에있는 사우스 웨스트 연구소 (Southwest Research Institute) 소행성 전문가 인 윌리엄 봇 (William Bottke)은 "지구가 가장 안정된 지역에 더 적은 구형 크레이터를 가지고있는 이유는 약 2 억 9 천만 년 전까지는 충격 속도가 더 낮았 기 때문이다. 그 논문의 다른 저자들도있다. "지구의 충격 속도에 대한 대답은 모든 사람들이 쳐다 보았다." 연구진은 화성과 목성의 궤도 사이의 주요 소행성 벨트에서 3 억년 전에 일어난 커다란 충돌과 관련이 있다고 추측했지만 충돌률의 증가에 대한 이유는 알려져 있지 않다. 그러한 사건들은 내면의 태양계에 도달 할 수있는 파편을 만들 수 있습니다. 겐트와 그녀의 동료들은 영국의 사우 샘프 턴 대학 (University of Southampton)에있는 지구 과학자 인 토마스 게논 (Thomas Gernon)과의 협력을 통해 킴벌 라이트 파이프 (Kimberlite Pipe)라고 불리는 지상 기능을 연구하는 연구 결과에 대한 강력한지지 증거를 발견했다. 이 지하 파이프는 긴 멸종 화산으로, 당근 모양으로 표면에서 몇 킬로미터 아래로 뻗어 있으며 같은 장소에서 지구의 가장 침식 된 지역 중 일부에서 발견되며 충돌 크레이터가 발견됩니다. "캐나다 방패는이 지형에서 가장 잘 보존되고 잘 연구 된 것들 중 일부와 또한 가장 잘 연구 된 대형 충돌 크레이터 중 일부를 보유하고 있습니다.

달의 어린 크레이터 (10 킬로미터 이상, 10 억 년 미만의 젊은 크레이터). 크레디트 : South Park Institute의 A. Parker 박사

Gernon은 약 6 억 5 천만 년 전부터 형성된 킴벌 라이트 관이 많은 침식을 겪지 않았 음을 보여 주었고 안정된 지형에서 이보다 더 어린 크레이터가 손상되지 않았 음을 나타냅니다. "이것은 분화구가 거의 완벽한 기록임을 나타내는 것입니다."라고 겐트 (Ghent)는 말했다. 연구자들은 지구에 대한 소행성 파업의 비율이 지난 수 억년 동안 변동했다고 처음 제안한 것은 아니지만, 통계적으로이를 보여주고 속도를 정량화 한 최초의 연구가이다. "이 발견은 또한 지구상의 생명체 역사에 영향을 미칠 수 있으며, 멸종 사건과 새로운 종의 급속한 진화에 의해 강조된다. "이러한 사건을 일으키는 세력이 복잡하고 생물학적 요인과 결합 된 커다란 화산 분출과 같은 다른 지질 학적 원인을 포함 할 수 있지만 소행성 영향은이 진행중인 무용담에서 분명히 중요한 역할을했습니다. "문제는 소행성 충돌의 예측 된 변화가 지구에서 오래 전에 발생한 사건과 직접적으로 관련이 있는지 여부입니다." 연구 결과는 Science 지에 게재 된 "고지대 말기의 지구 및 달 충돌 플럭스"연구에 설명되어있다 . 더 알아보기 : 아폴로 8 호를 기리기 위해 지명 된 달 크레이터

더 자세한 정보 : S. Mazrouei el al., "지구와 달 충돌 플럭스는 고생대 끝에 증가했다", Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aar4058 C. 비엔나, 오스트리아의 자연사 박물관에서의 Koeberl el al., "지구가 움츠려 들었을 때", Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aav8480 저널 참조 : 과학 제공 : University of Toronto

https://phys.org/news/2019-01-scientists-moon-craters-earth-impact.html

.토성에는 항상 반지가 없다

2019 년 1 월 17 일, University of California - Berkeley 아티스트의 카시니 (Cassini) 우주선 개념은 카시니 (Cassini)가 반지면을 가로 지르는 동안 토성과 그 반지의 실제 사진과 대조를 이뤘다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech

NASA의 Cassini 우주선이 Saturn의 수소와 헬륨 대기로 빠져들 기 전에 마지막 행한 것은 행성과 그 고리 사이를 횡단하여 주변을 잡아 당겨 중력 탐침 역할을하는 것이 었습니다. 카시니의 최종 궤도의 정확한 측정은 이제 과학자들이 행성의 고리에있는 물질의 양을 처음으로 정확하게 추측하여 중력의 힘의 강도에 기초하여 무게를 측정하게합니다. 토성 달의 질량의 약 40 % 인 지구의 달보다 2,000 배 작은 미 마스 (Mimas)는 반지가 상대적으로 최근 인 것으로 1 억 년 전, 그리고 최근에는 1000 만년 전 . 어린 나이는 행성 과학자들 사이에서 오랫동안 논쟁을 벌이고 있습니다. 어떤 이들은 고리가 45 억년 전에 태양계 형성 후 궤도에 남아있는 얼음 조각으로부터 형성된 행성과 함께 형성되었다고 생각했다. 다른 사람들은 고리가 매우 젊고 토성이 어떤 시점에서 카이퍼 벨트 나 혜성에서 물체를 잡아 점차 궤도를 돌면서 궤도를 돌았다고 생각했다. 새로운 질량 추산은 우주선이 2017 년 9 월에 행성과 최종 궤도의 고리 사이를 날아갈 때 고리의 중력에 의해 Cassini의 비행 경로가 어느 정도 벗어 났는지에 대한 측정을 기반으로합니다. 그러나 처음에는 편향은 행성과 고리의 모델을 기반으로 한 예측과 일치하지 않았습니다. 팀이 토성의 대기에서 매우 깊은 흐르는 바람 (우주에서 관찰하기 불가능한 것)을 설명했을 때만, 측정치가 의미가있어 반지의 질량을 계산할 수있었습니다. Burkhard Militzer는 "우리가 믿을 수 없었던 데이터를 처음 보았을 때, 나는 우리 모델을 신뢰할 수 있었고, 우리가 고려하지 않은 중력장을 바꾼 약간의 효과가 있었다" 행성 내부를 모델링 한 버클리 소재 캘리포니아 대학의 지구 및 행성 과학 교수. "적도 부근에서 적어도 9,000 킬로미터 떨어진 대기에서 거대한 흐름으로 밝혀졌습니다. 우리는 예비 적으로이 구름이 지구의 구름처럼 얇은 층에 국한 되어 거의 질량을 포함하지 않는다고 생각했습니다. 그러나 토성에서는 정말 엄청나 다. " 그들은 또한 토성의 적도 부근의 지표 구름이 9,000km 깊이 (약 6,000 마일)보다 4 % 빠르다고 계산했습니다. 더 깊은 층은 적도에서 구름 꼭대기보다 회전하는 데 9 분 이상 걸립니다. 적도는 10 시간, 33 분마다 한 번 행성을 돌아갑니다. 캘리포니아의 패서 디나 (Pasadena)에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 카시니 (Cassini) 프로젝트 과학자 인 린다 스필 커 (Linda Spilker)는 "깊은 순환 층의 발견은 행성의 내부 구조에 대한 놀라운 계시"라고 말했다. "문제는 대기의 더 빠르게 회전하는 부분이 너무 깊어 져서 토성의 내부에 대해 알려주는 원인이 무엇인지에 관한 것입니다."

토성의 내부는 주로 3 개의 층으로 구성되어있다. 주로 내부의 중 심이 무거운 원소로 이루어져 있으며 액체 금속 수소 봉투가 분자 수소 층으로 둘러싸여있다. 카시니 (Cassini) 측정은 과학자들에게 핵의 크기, 대기의 바람의 흐름 및 고리의 질량에 대해 알려주고 있습니다. 크레디트 : NASA / JPL-Caltech의 배경 이미지

Militzer는 또한 지구의 암석 코어가 지구의 질량의 15 배에서 18 배 사이 여야한다고 계산할 수있었습니다. 이는 이전 추정치와 유사합니다. 이탈리아 로마에있는 Sapienza University의 Luciano Iess가 이끄는 팀은 Science 지 에서 오늘 결과를 발표했다 .

얼음이 많은 혜성에서 고리가 왔습니까?

토성의 고리의 질량 (Mimas 질량의 1 / 2 ~ 1 / 3 사이)의 초기 추정치 는 바위 같은 얼음 고리 주위를 돌아 다니는 조밀 한 파동 을 연구 한 것이었다 . 이 파도는 미 마스 (Mimas)를 포함하여 행성의 62 개 위성에 의해 발생합니다.이 위성은 두 개의 가장 큰 반지 인 A와 B 사이에 카시니 (Cassini) 소위 분할을 만듭니다. 미 마사는 직경 246 킬로미터의 매끄럽고 둥근 것입니다. 스타 워즈 영화의 데스 스타와 흡사 한 커다란 영향을주는 분화구가 있습니다. "사람들은 반지에 입자가 많지만 파도에 참여하지 않기 때문에 파도 측정을 신뢰하지 않았다"고 Militzer가 말했다. "우리는 파도 속에서 볼 수없는 숨겨진 덩어리가 있다는 것을 항상 의심했다." 다행스럽게도 카시니 (Cassini)가 삶의 끝에 다다랐을 때 NASA는 토성의 중력장을 탐사하기 위해 행성과 고리 사이에서 22 회의 다이빙을 수행하도록 프로그램했습니다. 지구를 기반으로하는 전파 망원경은 우주선의 속도를 초당 수 밀리미터 내로 측정했다. 새로운 링 질량 값은 이전 추정치의 범위에 있으며 연구자는 나이를 결정할 수 있습니다. 코넬 대학 (Cornell University)과 Iess (Iess)의 필립 니콜슨 (Philip Nicholson)이 이끄는이 시대 계산은 과학자들이 이전에 반지의 덩어리와 나이 사이에 만든 관계를 바탕으로 만들어졌습니다. 낮은 질량 은 더 짧은 나이를 가리 킵니다. 그 반지는 처음에 얼음으로 만들어졌으며 밝았지만 시간이 지남에 따라 행성 간 파편에 의해 오염되고 어두워지기 때문입니다. "이러한 측정은 카시니가 최후의 시간에 표면 가까이로 날아 갔기 때문에 가능했다"고 Militzer는 말했다. "이것은 임무를 끝내기위한 고전적이고 멋진 방법이었다."

탐험 : 이미지 : 토성의 얼음 달기 미 마사 더 자세한 정보 : L. Iess el al., "토성의 중력장과 고리 질량의 측정과 함축", Science (2018). science.sciencemag.org/cgi/doi ... 1126 / science.aat2965 저널 참조 : 과학 :에 의해 제공 - 버클리 캘리포니아 대학

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