Используя новые данные космического корабля НАСА «Кассини», исследователи пришли к выводу, что день на Сатурне длится 10 часов 33 минуты 38 секунд, сообщается на официальном сайте НАСА.
Планета с кольцами «ускользает» от ученых на протяжении десятилетий: они долго не могли точно определить продолжительность дня на шестой планете от Солнца. Дело в том, что у газового гиганта нет твердой поверхности с ориентирами для отслеживания при его вращении, и у него необычное магнитное поле, которое скрывает скорость вращения планеты.
Ответ, как оказалось, был спрятан в кольцах. «Кассини» детально исследовал ледяные кольца Сатурна, состоящие из миллиардов твердых частиц, а затем Кристофер Манькович (Christopher Mankovich), аспирант факультета астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете (США), использовал эти данные для изучения волновых моделей в кольцах.
Его работа определила, что кольца реагируют на вибрации внутри самой планеты, действуя как сейсмометры, которые измеряют силу землетрясения и определяют направление на его эпицентр. Внутренняя часть Сатурна вибрирует, вызывая изменения в его гравитационном поле. Кольца, в свою очередь, улавливают эти изменения.
«Частицы в кольцах не могут не чувствовать эти колебания в гравитационном поле, – отметил Манькович. – В определенных местах в кольцах эти колебания достигают ледяных частиц. Постепенно на этих местах накапливается энергия, которая потом уносится вдаль в виде наблюдаемой волны».
В своем статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal, Манькович описывает, как он разработал модели внутренней структуры Сатурна, которые соответствовали бы волнам колец. Это позволило ему отслеживать движения внутренней части планеты – и, следовательно, ее вращение.
Частота вращения 10:33:38, полученная в результате анализа, на несколько минут превышает оценку суток на Сатурне, которую определили в 1981 году с помощью радиосигналов от космического корабля Voyager НАСА. Анализ данных Voyager, который оценил день в 10 часов 39 минут 23 секунды, был основан на информации о магнитном поле планеты. Раньше «Кассини» также использовал данные о магнитном поле, но более ранние оценки варьировались от 10:36 до 10:48. А вот чему равен год на Сатурне, было известно точно: он длится 29 земных лет.
Ученые часто полагаются на магнитные поля для измерения скорости вращения планет. Например, магнитная ось Юпитера, как и у Земли, не совпадает с его осью вращения: она отклоняется, когда вращается планета. Это позволяет ученым улавливать периодический сигнал в радиоволнах, чтобы измерить скорость вращения планеты. С Сатурном же такую задачу решить непросто. Его магнитная ось почти идеально совпадает с осью вращения: угол отклонения не превышает 0,01°. Для сравнения: у Земли – 11°.
На фото, сделанном космическим кораблем «Кассини» в 2016 году, показано северное полушарие Сатурна. В это время на этой стороне планеты близилось летнее солнцестояние.
[Изображение: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute]
