Кільця Сатурна дали вченим необхідну інформацію, щоб остаточно визначити, скільки триває день на газовому гіганті.
(Зображення: © NASA / JPL-Caltech / Інститут космічних наук)
Встановіть таймери на 10 годин, 33 хвилини та 38 секунд - вчені нарешті з’ясували, як довго триває день на Сатурні, розкриваючи затяжну таємницю щодо кільцевого газового гіганта.
Це згідно з нещодавно опублікованим дослідженням, яке використовує дані, зібрані місією НАСА Кассіні перед знищенням космічного корабля у вересні 2017 року. Новий розрахунок знищує кілька хвилин від попередніх оцінок дня Сатурна, які вчені робили десятиліттями на основі даних місії Кассіні та його попередника, Voyager.
"Дослідники використовували хвилі в кільцях, щоб зазирнути до внутрішніх приміщень Сатурна, і вискочили цю давно затребувану, фундаментальну характеристику планети. І це справді солідний результат", - заявила вчене проекту Cassini Лінда Спілкер. "Кільця тримали відповідь." [На фотографіях: Місія Кассіні закінчується епічним зануренням у Сатурн]
Може здатися, що слід легко виміряти тривалість дня на планеті - просто зачекайте і спостерігайте, як світ крутиться. Але точна тривалість Сатурна протягом десятиліть обминає вчених. Оскільки планета є газовим гігантом, дослідники не можуть спостерігати за стійкими орієнтирами крізь хмари, як могли б із скелястою планетою.
Вчені також можуть використовувати нахил магнітного поля планети для вимірювання її тривалості дня. Але це не спрацювало для Сатурна, тому що поле майже ідеально співпадає з віссю обертання планети, стимулюючи їх розрахунки. Один вчений, який вивчав магнітне поле планети, сказав, що невизначеність довгих днів "трохи бентежить", розповідаючи в інтерв'ю Space.com про дослідження, опубліковані в жовтні.
Ці виклики залишили вчених грубими підрахунками між 10 годин, 36 хвилин і 10 годин, 48 хвилин - не особливо задовольняючи.
Дослідження, опубліковані сьогодні, мали зовсім інший підхід - дивлячись не на саму планету, а на її ніжні кільця. Ця ідея була запропонована в 1982 році, але поки місія Кассіні вчені не отримали даних, щоб переконатися, чи працює техніка.
Ідея полягає в тому, що, коли Сатурн крутиться, його нутрощі трохи хитаються, викликаючи невеликі зміни в гравітаційному полі планети. Ці невеликі зміни пульсують на шматочки льоду в кільцях, які прикрашають газовий гігант, викликаючи невеликі хвилі в кільцях.
"Частинки навколо кілець не можуть не відчути цих коливань у гравітаційному полі", - йдеться в повідомленні провідного автора Крістофера Манковича, аспіранта з астрономії Каліфорнійського університету Санта-Крус. "У певних місцях кілець ці коливання в потрібний час на орбітах уловлюють частинки кілець, щоб поступово накопичувати енергію, і ця енергія захоплюється як спостережна хвиля".
Отже, Манкович та його колеги вивчали ці спостережувані хвилі та використовували їх для того, щоб повернутись до самої планети. Ось так дослідники придумали вимірювання 10 годин, 33 хвилин і 38 секунд. Він все ще не встановлений в камені - смуги помилок у цьому розрахунку розтягуються на хвилину і 52 секунди довше і на хвилину і на 19 секунд коротше. Але діапазон нового розрахунку перевищує 12-хвилинне вікно.
Дослідження описано у статті, опублікованій вчора (17 січня) у журналі The Astrophysical Journal.
