토성의 고리는 얼마나 조밀합니까?

A 링이 가장 밀도가 높다고 가정하지만 잘못되었을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고, 나는 다른 링의 최소 및 최대 밀도에 대한 그물을 통해 명확한 정보를 찾지 못했습니다. 덜 실용적인 질문으로, 밀도가 높은 링 중 하나에 들어가면 무엇을 볼 수 있습니까? 우주선이 고리 내에서 궤도를 돌고 있는지 여부에 관계없이 우주선이 조밀하지만 얇은 (몇 미터-1km) 구름이며 지속적으로 폭격을 가하고 있는지, 아니면 멀리있는 안개 이상을 보지 못할 것입니다 (조명 된 경우) 수평선 위로 펼쳐지는 태양?

답의 요소 :

토성의 고리의 밀도와 질량을 강하게 제한하는 데이터가 없기 때문에 쉬운 질문이 아닙니다.

그러나 밀도의 첫 번째 힌트는 광학 깊이 (매체의 투명도 측정)입니다. 가장 밀도가 높은 고리는 메인 고리 시스템 (링 A, Cassini Division, B 및 C)에 고리 F를 더한 것입니다. 그것들은 0.1보다 큰 광학 깊이를 특징으로한다 (링 B의 가장 밀도가 높은 부분의 경우 최대 약 5). 반지 희미한 고리 시스템이 (E 및 G)가 매우 작은 광학 두께가 (이하 ).$10^{-5}$

이와 관련하여 B는 실제로 토성의 고리 중 가장 밀도가 높은 고리입니다. ( [1] 과 [2] )를 둘러 보면 이 반지의 밀도를 알아내는 데 도움이되는 숫자를 찾을 수 있습니다. 질량 (약 kg)과 그 길이 (1.527에서 1.951 토성 반경, 일반적인 두께 100m)를 알면 약 0.0167 gm (약 의 평균 밀도를 추론 할 수 있습니다 해수면에서 지구 대기보다 밀도가 배 낮음).− 3 10 $2.8\times10^9$$^{-3}$$10^5$

재미로:

이것은 광학 깊이를 의미하는 것에 대한 아이디어를 제공합니다. 링 B의 가장 밀도가 높은 부분에서 광학 깊이는 2.5와 5 사이이므로 링 안에 있다는 것을 확실히 알 수 있습니다. 먼지 크기에서 집 크기에 이르는 링 입자로 인해 그보다 더 복잡 할 수 있지만 아이디어를 얻을 수 있습니다.

사이드 노트 :

광학 깊이는 한 매체의 투명도를 측정 한 것입니다. 그것은 방사선이 매체에 흩어 지거나 흡수되지 않는 방법을 측정합니다. 표현은

여기서 소스 세기이다 관찰 강도 및 광학 깊이. 나는 $I_0$$I$$\tau$

출처 :

• Charnoz 2009

밀도가 높은 링은 실제로 질량 밀도 가 공기의 밀도 와 매우 유사 합니다. 입자 / 미립자 크기가 더 크기 때문에 수 밀도는 훨씬 더 작습니다.

예 :
링 A : 반경 ~ 137,000km, 두께 ~ 10m, 표면 밀도 ~ 20 g / cm ^ 2
이므로 밀도는 약 0.02 g / cm ^ 3이며, 이는 공기보다 약 10 배, 물보다 100 배 더 적습니다.

훨씬 더 많은 정보는 여기에 있습니다 :
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/satringfact.html