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해왕성의 형성 과정과 구조 그리고 탐사

by 도도한타이거 2024. 4. 27.
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해왕성의 형성 과정,구조 그리고 기후

 

 

해왕성의 형성 과정

태양계에서 여덟 번째이자 가장 멀리 알려진 지구인 해왕성의 모양은 태양계 자체의 모양 형성과 관련된 광범위한 과정과 거의 관련이 있으며, 이는 약 45억 년 전에 형성됩니다. 해왕성의 모양은 주로 행성 모양의 성운 논문과 사후 모델을 통해 이해됩니다. 다음은 성운 논문과 관련된 방법과 과정에 대한 심층적인 내용입니다. 해왕성의 형성 과정은 모든 태양계 물체와 마찬가지로 먼지가 흩어져 있는 수소와 헬륨으로 구성된 차갑고 두꺼운 덩어리인 거대한 분자 팔의 일부가 붕괴되면서 시작되었습니다. 이 붕괴는 거의 승자에 가까운 충격파나 다른 천체 사건에 의해 촉발되었을 가능성이 높습니다. 팔이 자체의 중력으로 붕괴되면서 회전하기 시작하고 매끄럽게 회전하여 태양 성운으로 알려진 회전하는 원시 행성 조각으로 변했습니다. 응축과 강착 해왕성이 궁극적으로 형성된 태양 성운의 차가운 외부 영역에서는 물, 암모니아, 메탄과 같은 예측할 수 없는 얼음 복합 물질이 고체 얼음 알갱이로 응축되기에 충분히 낮은 온도였습니다. 이 얼음들은 이전에 먼지 형태로 존재했던 규산염과 금속 루디먼트와 혼합되었습니다. 시간이 지남에 따라 이 조각들은 충돌하여 서로 붙었고(강착이라고 알려진 과정), 점점 더 큰 물질 덩어리를 형성했습니다. 점진적으로 이 덩어리들은 지구의 구조인 행성상체로 커졌습니다. 해왕성 원양체의 모양 이러한 성장하는 행성상체에 더 많은 물질이 덩어리 지면서, 그중 하나 또는 그 이상이 초현대 시대의 해왕성 지역에서 태양 주위의 경로를 지배할 만큼 충분히 커졌습니다. 원양체인 이 큰 물체는 상당한 중력을 작용하기 시작하여 주변 성운에서 점점 더 먼지와 얼음을 끌어들이기 시작했을 것입니다. 원시 및 과립 성장 이 성장 단계는 천문학자들이 부르는 "생한" 및 나중에 "과립 성장"으로 전환되었을 가능성이 높습니다 원시 성장에서, 원시 해왕성의 추가 질량은 중력의 영향력이 확대됨에 따라 물질을 더 빠른 속도로 부착시킬 수 있게 했습니다. 과두형 성장 동안, 원시 해왕성과 다른 많은 큰 물체들은 성운의 영역을 지배하면서 중력을 통해 파편과 하체로 궤도를 정리했습니다. 가스 부착 원시 해왕성이 임계 질량(수백만 지구)에 도달하면, 그것은 주변 성운으로부터 더 가벼운 수소와 헬륨 가스를 중력으로 끌어당기기 시작했을 것입니다. 해왕성의 이 형태 단계는 큰 얼음 물체에서 가스 매머드로 전환하는 것을 의미합니다. 가스의 부착은 빠르게 발사되어, 주로 질량이 있는 얼음과 원석으로 구성된 고체 핵을 둘러싼 두꺼운 대기의 형태로 이어졌을 것입니다. 행성 형태의 이동 모델은 또한 해왕성이 원래의 형태 위치에서 상당한 이동을 경험했을 수 있음을 시사합니다. 무거운 우박 해왕성의 형성 과정은 후기 무거운 우박으로 알려진 시기로 마무리되었을 가능성이 높으며, 이 기간 동안 젊은 지구는 다성 혜성, 소행성 및 남아있는 잔해로 인해 덩어리가 추가되고 구성과 대기가 약간 변경되었습니다. 이러한 복잡하고 상호 연결된 과정을 통해 해왕성은 외부 태양계에서 다양하고 역동적인 과정이 진행되고 있다는 증거인 잔치와 얼음의 풍부한 구성으로 우리가 관찰하는 먼 얼음 매머드 지구로 표면화되었습니다.

 

해왕성의 구조

태양으로부터 8번째 지구인 해왕성은 태양에 가까운 지구권과는 다른 복잡한 내부 구조를 가지고 있습니다. 독특한 구성과 단순한 가스 형태가 아닌 다른 형태의 예측할 수 없는 물질이 존재하기 때문에 아이스 매머드로 분류됩니다. 해왕성의 구조를 자세히 알아보겠습니다. 대기 상층부 해왕성의 대기는 주로 수소와 헬륨으로 구성되어 있고 메탄, 물, 암모니아의 흔적이 남아 있습니다. 특히 메탄은 해왕성의 특징적인 짙은 푸른빛을 주는데, 이는 붉은빛을 흡수하고 푸른빛을 반사하기 때문입니다. 상층부 대기에는 눈에 보이는 그림자가 존재하는데, 이 그림자는 허용됩니다. 얼어붙은 메탄에 해당하고 강한 바람 시스템에 의해 움직이는 높은 애완동물들에게 영향을 미칩니다. 기상 패턴 해왕성은 태양계에서 기록된 가장 빠른 바람을 포함하여 시간당 2,100 킬로미터 (시속 1,300 마일) 이상의 애완동물에게 도달할 수 있는 역동적인 강우 패턴을 보여줍니다. 지구는 또한 1989년 보이저 2호가 관측한 대흑점과 유사한 목성의 대적점과 유사한 큰 폭풍을 특징으로 하지만, 유사한 특징이 해왕성에서 깜빡일 수 있습니다. 대류권과 성층권 대류권 이것은 대기에서 가장 작고 두꺼운 부분이며, 고도에 따라 온도가 감소합니다. 대류권은 그림자와 폭풍을 포함하여 해왕성의 가시적인 강우의 성숙이 경탄하는 곳입니다. 대류권 위에서, 성층권은 메탄에 의한 태양 복사의 침지로 인해 일반적으로 온도가 고도에 따라 증가하는 머리 위로 확장됩니다. 맨틀 얼음 맨틀 대기 아래에, 해왕성에는 물, 암모니아 및 메탄 얼음으로 주로 구성된 것으로 믿어지는 맨틀이 있습니다. 이 맨틀은 전통적인 얼음 주물이 아니라 암모니아 및 메탄이 혼합된 이온수의 형태일 수 있는 뜨겁고 두꺼운 유체입니다. 이 맨틀은 해왕성 질량의 가장 큰 부분을 차지합니다. 고압과 온도 이 맨틀의 조건은 극한이며, 온도는 섭씨 수천 도에 달하고 해양 위치에서 지구 대기압보다 수백만 배나 발달합니다. 이러한 조건에서, 물은 전기를 전도할 수 있는 뜨겁고 두꺼운 유체처럼 행동하며, 해왕성의 화려한 들판은 불덩이 작용을 통해 이 지역에서 생성될 가능성이 높습니다. 핵심 구성 해왕성의 핵심은 허용됩니다. 철, 니켈, 규산염, 그리고 아마도 산소로 구성되어 있으며, 질량은 지구의 수백만 개를 넘을 것으로 생각됩니다. 크기와 상태 해왕성의 전체 나침반의 15-20% 이하일 가능성이 있는 지구의 전체 크기에 비해 중심핵은 상당히 작습니다. 그럼에도 불구하고, 중심핵의 조건은 극단적이며, 위에 있는 물질의 중력 수축으로 인해 높은 온도와 압력을 받습니다.  해왕성은 지구보다 약 27배 더 강한 자기장을 가지고 있습니다. 해왕성의 화려한 들판은 크게 지구의 자전축으로부터 약 47도 기울어져 있고, 물리적 중심으로부터 적어도 0.55 반경만큼 중화되어 있습니다. 이러한 특성들은 지구의 안쪽에서 일어나는 복잡한 역학적 과정들을 암시합니다. 해왕성의 구조는 태양계의 얼음 거인들을 정의하는 독특한 과정과 조건들을 반영하는 복잡한 층들과 역학으로 특징지어집니다. 해왕성의 내부 구조는 그것의 화려한 들판에서부터 대기의 역학과 열 방출까지 모든 것에 영향을 미칩니다.

 

탐사

해왕성의 발견은 주로 멀리 떨어져 있는 얼음의 거대한 지구에 대한 우리의 이해를 포괄적으로 증진시킨 원격 규정들과 단일 우주선의 번거로움을 통해 수행되었습니다. 다음은 해왕성 탐사 보이저 2 플라이바이(1989)의 발견에 대한 개요입니다. 1989년 NASA의 보이저 2 우주선이 근접 비행을 했을 때 해왕성을 직접 발견한 가장 중요한 것은 지금까지 해왕성을 방문한 유일한 우주선인 1989년이었습니다. 1977년에 발사된 보이저 2는 목성, 토성, 천왕성 그리고 결국 해왕성의 비행을 포함했습니다. 해왕성의 비행 동안 보이저 2는 해왕성의 북극으로부터 4,950 킬로미터 (3,080마일) 이내에 있었습니다. 이 근접 접근은 추정할 수 있는 데이터와 이미지를 제공하여 해왕성의 역동적인 대기, 고리 체계, 그리고 가장 큰 달인 트리톤에 대한 놀라운 세부 정보 양자를 보여주었습니다. 이 우주선은 목성의 대적점과 유사한 폭풍 시스템인 대적점의 발견을 포함한 지구의 대기 역학을 관찰하고 해왕성의 온도, 화려한 자기장, 그리고 구성의 측정을 기록했습니다. 보이저 2의 근접 비행 이전과 이후의 지상 기반 규정들, 망원경을 사용하여 지구로부터 해왕성을 연구해 왔습니다. 수십 년 동안 망원경 기술의 발전은 허블 우주 망원경과 적응 광학 장치를 갖춘 대형 지상 망원경을 포함하여 천문학자들이 해왕성을 계속해서 매우 상세하게 연구할 수 있도록 해주었습니다. 이러한 복잡성은 폭풍 시스템의 출현과 노출, 희미한 역학의 모니터링, 그리고 해왕성의 열 이동을 추적하는 것과 유사한 해왕성의 대기 변화에 초점을 맞추고 있습니다. 허블 우주 망원경 1990년에 발사된 이래로, 허블 우주 망원경은 주기적으로 해왕성을 관찰해 왔습니다. 특히 자외선에서 허블의 높은 해상도와 지각력은 강우 변화의 관찰과 대기 축제의 그림자를 포함하여 해왕성의 대기에 대한 상세한 연구를 가능하게 했습니다.  허블은 지상에 있는 망원경이 할 수 있는 것보다 덜 상세하게 해왕성의 바람과 폭풍의 특징을 보여주는 이미지를 제공하는 데 필요했습니다. 태동하지 않은 작전 현재 해왕성에 또 다른 헌신적인 전하에 대한 구체적인 계획은 없지만, 지구는 태동하지 않은 발견을 위한 중요한 목표로 남아 있습니다. 과학자들은 더 자세한 발견을 수행하기 위해 "해왕성 오디세이"와 비슷한 작전을 제안했는데, 이 작전에는 잠재적으로 궤도선, 대기 조사, 그리고 흥미로운 위성 트리톤의 조사가 포함됩니다. 비슷한 작전은 해왕성의 내부 구조, 화려한 자기장, 대기의 구성과 역학, 고리와 위성의 특성을 연구하는 것을 목표로 할 것입니다. 해왕성은 태양계에서 멀리 떨어져 있기 때문에 상당한 시간과 비용이 소요되는 우주 운영을 위한 까다로운 목표입니다. 그럼에도 불구하고, 과학계는 외부 태양계를 이해하는 여러 가지 이유 때문에 더 많은 발견에 깊은 관심을 가지고 있습니다.

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