Astrophysik

Wir wissen endlich, wie lang ein Tag auf Saturn ist | Intelligente Nachrichten

Theoretisch ist es ziemlich einfach, die Länge eines Tages auf einem Planeten zu bestimmen – messen Sie einfach, wie lange es dauert, eine volle Umdrehung zu machen. Das mit dem Gasriesen Saturn hat sich jedoch als astronomisches Kopfzerbrechen erwiesen.

Die Oberfläche des Planeten ist mehr oder weniger strukturlos, was bedeutet, dass es keine Berge oder Krater gibt, die eine vollständige Rotation markieren, und das Magnetfeld des Saturn ist ungewöhnlich, was Wissenschaftler daran hindert, es zu nutzenelektromagnetischMessungen zur Bestimmung der Rotation. Aber mit Daten aus demverschwundenen, aber nicht vergessenen Raumsonde Cassini haben Forscher die ikonischen Ringe des Planeten untersucht, um eine Tageslänge von 10 Stunden, 33 Minuten und 38 Sekunden zu bestimmen, berichten die Teams in der Astrophysikalisches Journal .

Meghan Bartels bei Space.com berichtet, dass Forscher das aus Weltraumstaub, Gesteinen und Eispartikeln bestehende Ringsystem des Planeten wie ein Seismometer verwendeten. Die Idee wurde erstmals 1982 vorgeschlagen und 1990 erweitert, konnte jedoch nicht getestet werden, bis das Cassini-Handwerk begann, die Ringe aus nächster Nähe zu erkunden. Die Theorie war, dass das Innere des Saturn mit Frequenzen schwingt, die Variationen in seinem Gravitationsfeld verursachen. Die Teilchen in den Ringen, so vermuteten die Forscher, würden diese winzigen Veränderungen der Schwerkraft als Wellenmuster registrieren, mit dem dann die Rotationsgeschwindigkeit des Planeten bestimmt werden könnte.





Die Forscher nutzten Wellen in den Ringen, um in das Innere des Saturn zu blicken, und haben dieses lang gesuchte, grundlegende Merkmal des Planeten herausgebracht, sagt die Projektwissenschaftlerin von Cassini, Linda Spilker, in einem NASA Pressemitteilung . Und es ist ein wirklich solides Ergebnis. Die Ringe enthielten die Antwort.

Bilder von der Schlacht am Bunkerhügel

Als die Voyager-Sonden 1980 und 1981 am Saturn vorbeiflogen, nutzten die Forscher Magnetfeldmessungen, um eine Tageslänge von 10 Stunden, 39 Minuten und 23 Sekunden abzuschätzen. Als Cassini den Planeten erreichte, verwendete es auch Magnetfeldmessungen, um die Länge eines Tages abzuschätzen, und erhielt eine Reihe von Ergebnissen von 10 Stunden und 36 Minuten bis 10 Stunden und 48 Minuten.



Die leichten Abweichungen entstehen, weil das Magnetfeld des Saturn fast perfekt auf seine Rotationsachse ausgerichtet ist, im Gegensatz zu den Magnetfeldern von Planeten wie Erde, Jupiter, Uranus und Neptun, die etwas schief stehen. Schwingt ein aus dem Gleichgewicht geratenes Magnetfeld um die Rotationsachse, erzeugt es periodische Funksignale, aus denen seine Rotation berechnet werden kann. Aber die kreiselartige Rotation des Saturn gibt nicht die gleichen Signale ab, was es schwierig macht, eine genaue Rotationszeit zu erhalten.

Die Situation frustrierte Astronomen jahrzehntelang. Selbst nachdem Cassini Saturn über ein Jahrzehnt lang aus der Umlaufbahn untersucht hatte, konnten die Wissenschaftler das Rätsel der Tageslänge immer noch nicht lösen.

Es ist ein bisschen peinlich, sagte Michele Dougherty, ein Physiker am Imperial College London, der das Magnetfeld des Saturn studiert, gegenüber Bartels in einer anderen Geschichte letzten Oktober . Wir waren dort 13 Jahre im Orbit und können immer noch nicht sagen, wie lang ein Tag auf Saturn ist.



Jetzt müssen sich die Forscher nicht mehr so ​​schämen, aber es gibt noch Raum für Verbesserungen. Bartels berichtet, dass es bei der letzten Berechnung eine Fehlerquote gibt, und die tatsächliche Tageslänge könnte zwischen einer Minute und 52 Sekunden länger oder bis zu 19 Sekunden kürzer sein – dies ist jedoch eine enorme Verbesserung gegenüber der vorherigen Fehlerquote von 12 Minuten.





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