gov-civil-vilareal.ptHvor lang er en dag på Saturn?
>Som jeg nylig skrev, er Saturn et merkelig sted. Den er enorm, men den minst tette av alle planetene. Den har en flåte av måner som spenner fra det ganske merkelige til det virkelig bisarre. Og selvfølgelig har den det enorme ringsystemet.
Gitt at Saturn er synlig for det blotte øye, lett observerbart med selv et lite teleskop, og studert av hundrevis av astronomer i århundrer, inkludert med romfartøy som har borte Der skulle du tro at vi hadde en ganske god idé om alt det grunnleggende nå. Dens masse, størrelse og så videre.
For det meste gjør vi det. Men pinlig nok har en eiendom vært vanvittig vanskelig å finne: Rotasjonshastigheten .
Sofia den første en gang på en prinsesse
Enkelt sagt: Hvor lang er en dag på Saturn?
Crash Course Astronomy: Saturn
For noe som Jorden som ikke er for vanskelig å gjøre. Planeten vår har en solid overflate, så du kan ganske enkelt stå på ett sted og se hvor lang tid det for eksempel tar en stjerne å sirkle en gang på himmelen (du kan bruke solen, men Jordens bane kompliserer ting der ).
Saturn gir imidlertid et problem: Det er ingen overflate. Den har en tusenvis av kilometer tykk atmosfære, og vi ser bare skytoppene. De kan ha funksjoner i seg som stormer eller flekker, men disse er ikke akkurat forankret til noe solid. De beveger seg i forhold til atmosfæren, noe som gjør dem umulige å bruke for å se hvor lang tid det tar Saturn å snurre.
En annen måte er å bruke en planets magnetfelt, generert dypt inne i planeten. Magnetfeltlinjene virker litt som et nett og feier opp partikler i rommet mens planeten snurrer. Dette genererer radiobølger, som kan oppdages av romfartøyer. Hvis magnetfeltet tippes i forhold til planetens rotasjonsakse, får du en pulsing til disse radiobølgene, og pulsenes periode representerer deretter tiden det tar planeten å snurre. Det er gjort for alle fire av de ytre gigantiske planetene.
Men Saturn kaster også en ape i skiftenøkkelen der: Magnetfeltet tippes bare 0,01 ° fra rotasjonsaksen! Det er en veldig liten mengde, så pulsen er vanskelig å måle. Det er gjort to ganger, en gang med Voyager -romfartøyet på 1970 -tallet, og igjen med Cassini nylig. Men tallene de fikk var forskjellige med 6 minutter! Det er mye når dagen på Saturn er litt over 10 timer lang.
Astronomer som bruker Cassini -data har imidlertid funnet på en smart måte å finne ut Saturns dag. De så på ringene .
S A T U R N. Kreditt: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan
Vi vil, på en måte . Tanken her er at Saturn ikke bare er en klatt gass som sitter der og snurrer. Den har lag og indre bevegelser. Lag dypt inne beveger seg opp og ned, eller nord og sør, med jevne mellomrom. Som de gjør, endrer de veldig subtilt tyngdekraftfeltet til Saturn, og får det til å endres med jevne mellomrom også.
Normalt ville det være umulig å oppdage ... bortsett fra at Saturn har de fantastiske ringene, laget av tusenvis av små biter av frossen vannis. Nær Saturn, i sin C -ring , de isete partiklene går i bane i akkurat den riktige hastigheten for å bli påvirket av svingningene dypt inne i Saturn (vi kaller denne matchup en resonans). Dette gir partiklene litt ekstra energi, som å sparke bena når du er på en sving. Effekten av dette er at partiklene beveger seg ut av sin vanlige bane etter hverandre, og skaper et spiralbølgemønster i ringene. På denne måten fungerer ringpartiklene som følsomme seismometre og måler endringer inne på planeten nedenfor!
død mann forteller ingen historier anmeldelse
Bølger som disse har blitt sett, vanligvis skapt av resonans med måner. Men det har vært noen sett av Cassini i C -ringen som ikke stemte overens med noen måner ... men de gjøre med de forutsagte svingningene inne i Saturn. Ved å bruke modeller av Saturn kombinert med disse observasjonene, forskerne var i stand til å få en ganske presis måling av Saturns rotasjon .
De fant ut at Saturn snurrer hver 10. time, 33 minutter og 38 sekunder (± 1m52s/1m19s) - flere minutter raskere enn både Voyager -målingene og Cassini -målingene basert på Saturns magnetfelt. Det er ikke klart hvorfor.
Cassini tok dette bildet av Saturn (til høyre), C -ringen (mørkegrå) og lysere B -ring fra en avstand på 627 000 kilometer 4. september 2005. Kreditt: NASA/JPL/Space Science Institute
barney lar gå til dyrehagen
Likevel representerer denne målingen bulkbevegelsen av Saturns spinn, tiden det tar mesteparten av planeten å rotere en gang, noe som ikke var kjent før med så høy nøyaktighet. Dette tallet kan nå brukes i andre ligninger for å modellere interiøret på den gigantiske planeten, og finpusse på andre detaljer med bedre tillit.
Jeg har ingen problemer med å vise min forbløffelse i dette arbeidet! Disse er veldig subtile effekter forårsaket av veldig kompliserte bevegelser av gass inne i Saturn der vi ikke kan se dem direkte, men kan modelleres med veldig kompleks matematikk. Dette er noen voldsomt høye nivåer.
Og forskerne er ikke ferdige ennå! Jeg vil merke tittelen på avisen er Cassini Ring Seismology as a Probe of Saturns Interior. I. Stiv rotasjon. De gjorde noen forenklende antagelser i arbeidet sitt, hovedsakelig at Saturn roterer som en enkelt, stiv kropp. Slik er det ikke i virkeligheten, og fremtidige artikler av dette teamet vil inkludere den mer komplekse måten Saturn roterer på, med forskjellige lag som beveger seg med forskjellige hastigheter. Det kan meget vel fokusere enda bedre på planetens snurr.
Dette er noe jeg ikke ville ha forventet på denne måten, at Cassini ville hjelpe oss å forstå ikke bare detaljene til Saturn, månene og ringene, men også noen av de mest grunnleggende egenskapene til den.
Det er utrolig, dybden og bredden av informasjon Cassini returnerte til oss tilbake på jorden. Enda bedre er hvor flinke folk også kan bruke denne informasjonen og lære så mye om denne vakreste planeten i solsystemet. Inkludert, på slutten av dagen, når det er slutten på dagen.
