디오네 (위성)

3. 궤도

디오네의 궤도 장반축은 지구의 달과 2% 밖에 차이가 나지 않지만, 토성의 질량이 훨씬 크기 때문에 공전 주기는 달의 10분의 1 수준이다. 디오네는 토성의 또 다른 위성인 엔셀라두스와 1:2 궤도 공명을 하고 있는데, 엔셀라두스가 토성을 두 바퀴 공전할 때 디오네는 한 바퀴 공전한다. 이 공명은 엔셀라두스의 궤도 이심률을 유지시켜 조석력에 의한 가열을 일으키고, 이는 엔셀라두스 내부 지질 활동의 원동력이 된다. 엔셀라두스에서는 활발한 지질 활동으로 수증기가 분출되거나 내부에 물이 존재한다는 증거가 포착되기도 한다.^[37] 디오네 역시 이 공명으로 인해 궤도 이심률(0.0022)이 유지되며, 소규모의 조석 가열이 발생한다.

3. 1. 트로이 위성

궤도 역학의 관점에서 볼 때, 이러한 트로이 위성들은 디오네와 1:1의 평균 운동 공명을 일으키고 있다. 같은 역학적 관계에 있는 토성의 위성으로는 테티스와 그 라그랑주점에 존재하는 텔레스토와 칼립소가 있다.

4. 물리적 특성

디오네의 궤도 반장축은 지구의 달과 2% 밖에 차이가 나지 않는다. 하지만 토성의 압도적인 질량 탓에 공전 주기는 달의 10분의 1이고, 토성의 또 다른 위성인 엔셀라두스와 1:2 궤도 공명을 하고 있다. 즉, 엔셀라두스가 2번 공전하는 동안 디오네는 1번 공전한다. 이 궤도 공명은 엔셀라두스의 궤도 이심률을 유발하고, 조석력에 의한 가열로 엔셀라두스 내부의 지질 활동을 활발하게 만들어 수증기를 내뿜거나 내부에 물이 있다는 증거를 포착하게 한다.^[37]

4. 1. 내부 구조

4. 2. 표면 지형

• 협곡: 길고 깊으며 가파른 경사면을 가진 함몰 지형
• 도르사 (산맥)
• 포사에 (길고 좁은 함몰 지형)
• 크레이터
• 카테나에 (크레이터 사슬)

4. 2. 1. 얼음 절벽

4. 2. 2. 선형 특징

4. 2. 3. 크레이터

4. 3. 대기

5. 탐사

• 2005년 10월 11일: 약 500km 거리에서 근접 목표 통과 비행^[21]
• 2010년 4월 7일: 약 500km 거리에서 근접 통과 비행^[22]
• 2011년 12월 12일: 약 99km 거리에서 근접 통과 비행
• 2015년 6월 16일: 약 516km 거리에서 근접 통과 비행^[23]
• 2015년 8월 17일: 약 474km 거리에서 마지막 카시니 근접 통과 비행^[24][25]

6. 내부 바다의 존재 가능성

카시니-하위헌스호가 수집한 형태 및 중력 관측 결과에 따르면, 디오네는 반지름 약 400km의 암석 핵을 가지고 있으며, 그 주위를 약 160km 두께의 H₂O 층이 둘러싸고 있다. 이 층은 주로 물 얼음 형태이지만, 일부 모델에서는 층의 가장 아래 부분이 내부 액체 염수 해양 형태일 수 있다고 제시한다. 이는 궤도 공명 파트너인 엔켈라두스와 유사한 상황이다.^[12][13][14]

높이 1.5km의 산맥 야니쿨룸 도르사와 관련된 표면의 아래쪽 굽힘은 이러한 해양의 존재로 가장 쉽게 설명할 수 있다.^[15] 디오네와 엔켈라두스는 모두 정수압 평형에 가까운 형태는 아니며, 그 편차는 등자기성에 의해 유지된다. 디오네의 얼음 껍질은 두께가 5% 미만으로 변하는 것으로 생각되며, 지각의 조석 가열이 가장 큰 극지방에서 가장 얇다.^[14]

2013년 5월, NASA의 카시니 우주선은 디오네가 이전에 알려진 것보다 더 활동적이라는 증거를 발견했다. NASA 연구팀은 지형 데이터를 이용하여 선행 반구의 눈에 띄는 산맥과 관련된 지각 함몰은 엔켈라두스와 같은 지하의 액체 바다가 존재할 경우 가장 잘 설명된다는 결론을 내렸다.^[26][27] 야니쿨룸 도르사 산맥의 높이는 1~2km이고, 디오네의 지각은 그 아래에서 0.5km 정도 주름진 것으로 보이는데, 이는 산맥이 형성될 당시 얼음 지각이 따뜻했음을 시사하며, 아마도 지하의 액체 바다의 존재로 인해 조석 변형이 증가했기 때문일 것이다.^[28]

참조

_[1] 사전 Dione http://www.lexico.co[...] Oxford University Press
_[2] 웹사이트 Cassini: Dionean Linea https://www.nasa.gov[...] JPL 2007-03-13
_[3] 서적 Virgil's Eclogues
_[4] 웹사이트 Data for our solar system. http://exp.arc.nasa.[...] 2003-04-20
_[5] 논문 The Orbits of the Main Saturnian Satellites, the Saturnian System Gravity Field, and the Orientation of Saturn's Pole* 2022-11-01
_[6] 서적 The Planet Observer's Handbook https://archive.org/[...] Cambridge University Press
_[7] 간행물 Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 8, No. 3, pp. 42–43 http://adsabs.harvar[...] 1848-01-14
_[8] 논문 Cassini Observes the Active South Pole of Enceladus https://authors.libr[...] 2006-03-10
_[9] 웹사이트 IAUC 6162: Poss. Sats OF SATURN; AL Com http://www.cbat.eps.[...]
_[10] 서적 Guinness Book of Astronomy Guinness Publishing
_[11] 문서 Triton (moon)#Notes
_[12] 웹사이트 NASA Astrobiology Strategy https://nai.nasa.gov[...]
_[13] 웹사이트 Another Saturn Moon May Hide Subsurface Ocean http://www.seeker.co[...] Discovery Communications, LLC 2016-10-05
_[14] 논문 Enceladus' and Dione's floating ice shells supported by minimum stress isostasy 2016-09-28
_[15] 뉴스 Overlooked Ocean Worlds Fill the Outer Solar System https://www.scientif[...] Scientific American 2017-10-04
_[16] 논문 Mysterious Linear Features Across Saturn's Moon Dione 2018
_[17] 서적 Cratering time scales for the Galilean satellites http://adsabs.harvar[...] University of Arizona Press
_[18] 뉴스 Oxygen envelops Saturn's icy moon https://www.bbc.co.u[...] BBC News 2012-03-02
_[19] 논문 Detection of Exospheric O2+ at Saturn's Moon Dione 2012-01-10
_[20] 논문 Magnetic signatures of a tenuous atmosphere at Dione
_[21] 웹사이트 Cassini Views Dione, a Frigid Ice World http://www.nasa.gov/[...] NASA 2005-10-17
_[22] 웹사이트 Cassini Doubleheader: Flying By Titan and Dione (April 2010) https://web.archive.[...] NASA – Cassini Solstice MIssion
_[23] 뉴스 Cassini Sends Back Views After Zooming Past Dione https://saturn.jpl.n[...] Jet Propulsion Laboratory 2015-06-17
_[24] 뉴스 Cassini to Make Last Close Flyby of Saturn Moon Dione http://www.jpl.nasa.[...] NASA News 2015-08-13
_[25] 뉴스 Spacecraft Makes Final Close Flyby of Saturn Moon Dione Today http://www.space.com[...] Space.com 2015-08-17
_[26] 학회발표 Testing Candidate Driving Forces for Faulting on Dione: Implications for Nonsynchronous Rotation and a Freezing Ocean
_[27] 학회발표 Subsurface Structure and Thermal History of Icy Satellites from Stereo Topography 2012
_[28] 뉴스 Cassini Finds Hints of Activity at Saturn Moon Dione http://www.jpl.nasa.[...] NASA News 2013-05-29
_[29] 서적 オックスフォード天文学辞典 朝倉書店
_[30] 웹사이트 太陽系内の衛星表 https://www.kahaku.g[...] 国立科学博物館
_[31] 웹사이트 http://exp.arc.nasa.gov/downloads/celestia/data/solarsys.ssc http://exp.arc.nasa.[...] Exp.arc.nasa.gov
_[32] 서적 Saturn from Cassini-Huygens https://archive.org/[...]
_[33] 웹사이트 Solar System Exploration: Planets: Saturn: Moons: Dione: Facts & Figures http://solarsystem.n[...] NASA 2011-04-01
_[34] 논문 The Gravity Field of the Saturnian System from Satellite Observations and Spacecraft Tracking Data http://iopscience.io[...] 2006-12
_[35] 논문 Enceladus: Cosmic Graffiti Artist Caught in the Act http://www.sciencema[...] 2007-02-09
_[36] 웹사이트 http://adsabs.harvar[...]
_[37] 웹사이트 http://www.sciencema[...]