Saturna gredzeni sniedza zinātniekiem nepieciešamo informāciju, lai beidzot noteiktu, cik ilga ir diena gāzes gigantam.
(Attēls: © NASA / JPL-Caltech / Kosmosa zinātnes institūts)
Iestatiet taimerus 10 stundām, 33 minūtēm un 38 sekundēm - zinātnieki beidzot ir izpratuši, cik ilga diena ilgst Saturnu, uzmeklējot ilgstošu noslēpumu par gredzenveida gāzes gigantu.
Tas ir saskaņā ar nesen publicēto pētījumu, kurā izmantoti NASA Cassini misijas apkopotie dati pirms kosmosa kuģa iznīcināšanas 2017. gada septembrī. Jaunais aprēķins vairākas minūtes atkāpjas no iepriekšējām Saturna dienas aplēsēm, kuras zinātnieki ir veidojuši gadu desmitiem, pamatojoties uz Cassini misijas datiem. un tā priekšgājējs Voyager.
"Pētnieki izmantoja gredzenu viļņus, lai iesaistītos Saturna interjerā, un izlēca šo ilgi meklēto, fundamentālo planētas īpašību. Un tas ir patiešām stabils rezultāts," paziņojumā sacīja Cassini projekta zinātniece Linda Spilkere. "Gredzeni atbildēja." [Fotoattēlos: Cassini misija beidzas ar episko ienirt Saturnā]
Var šķist, ka vajadzētu viegli noteikt dienas garumu uz planētas - vienkārši pagaidiet un vērojiet, kā pasaule griežas. Bet Saturna precīzais dienas garums zinātniekus ir sastindzis gadu desmitiem ilgi. Tā kā planēta ir gāzes gigants, pētnieki nevar novērot vienmērīgus orientierus caur mākoņiem, kā tas varētu notikt ar klinšaino planētu.
Zinātnieki parasti var izmantot arī planētas magnētiskā lauka slīpumu, lai izmērītu tās dienas garumu. Bet Saturnam tas nedarbojās, jo lauks gandrīz perfekti sakrīt ar planētas rotācijas asi, izmainot to aprēķinus. Viens zinātnieks, kurš izpētījis planētas magnētisko lauku, sacīja, ka dienas garuma nenoteiktība ir "mazliet mulsinoša", runājot intervijā Space.com par oktobrī publicētajiem pētījumiem.
Šīs problēmas ļāva zinātniekiem veikt aptuvenus aprēķinus starp 10 stundām, 36 minūtēm un 10 stundām, 48 minūtēm - tas nav īpaši apmierinoši.
Šodien publicētajā pētījumā izmantota pavisam cita pieeja - skatoties nevis uz pašu planētu, bet gan uz tās smalkajiem gredzeniem. Šī ideja tika ierosināta 1982. gadā, taču tikai līdz Cassini misijai zinātniekiem bija dati, lai redzētu, vai šī metode darbosies.
Ideja ir tāda, ka, kad Saturns griežas, tā ārpuses nedaudz šūpojas, izraisot nelielas izmaiņas planētas gravitācijas laukā. Šīs mazās izmaiņas ripo uz ledus gabaliņiem gredzenos, kas rotā gāzes gigantu, izraisot mazus viļņus gredzenos.
"Daļiņas visā gredzenā nevar izjust šīs svārstības smaguma laukā," teikts svina autora Kristofera Mankoviča, Kalifornijas universitātes Santakrusas astronomijas maģistrantūras studenta, teiktajā. "Konkrētās gredzenu vietās šīs svārstības uztver gredzenu daļiņas tieši vajadzīgajā laikā to orbītā, lai pakāpeniski uzkrātu enerģiju, un šī enerģija tiek aizvesta kā novērojams vilnis."
Tā, Mankovičs un viņa kolēģi pētīja šos novērojamos viļņus un izmantoja tos, lai ietu atpakaļ uz pašu planētu. Tā pētnieki nāca klajā ar 10 stundu, 33 minūšu un 38 sekunžu mērīšanu. Tas joprojām nav ielikts akmenī - aprēķinu kļūdu joslas stiepjas no minūtes līdz 52 sekundēm ilgāk un no minūtes un 19 sekundēm īsāk. Bet jaunā aprēķina diapazons pārspēj 12 minūšu logu.
Pētījums ir aprakstīts rakstā, kas vakar (17. janvārī) publicēts The Astrophysical Journal.
