gov-civil-vilareal.ptAko dlho je deň na Saturne?
>Ako som nedávno napísal, Saturn je zvláštne miesto. Je obrovský, ale najmenej hustý zo všetkých planét. Má flotilu mesiacov, od jednoduchých až po skutočne bizarné. A samozrejme má ten obrovský kruhový systém.
Vzhľadom na to, že Saturn je viditeľný voľným okom, je ľahko pozorovateľný aj malým ďalekohľadom a stovky storočí ho skúmali stovky astronómov, vrátane vesmírnych lodí, ktoré majú preč tam by ste si mysleli, že už budeme mať celkom dobrú predstavu o všetkých jej základoch. Jeho hmotnosť, veľkosť atď.
Väčšinou áno. Je však trápne nájsť jednu vlastnosť šialene ťažko: Jeho rýchlosť rotácie .
zabiť posmech vo vekovej kategórii
Jednoducho povedané: Ako dlho je deň na Saturne?
Crash Course Astronomy: Saturn
Pre niečo ako Zem nie je príliš ťažké to urobiť. Naša planéta má pevný povrch, takže sa môžete jednoducho postaviť na jedno miesto a zistiť, ako dlho napríklad trvá, kým hviezda raz obíde na oblohe (môžete použiť Slnko, ale Obežná dráha Zeme to tam komplikuje ).
Saturn však predstavuje problém: neexistuje žiadny povrch. Má atmosféru hrubú tisíce kilometrov a vidíme iba vrcholy mrakov. Môžu mať v sebe črty, ako sú búrky alebo škvrny, ale nie sú presne ukotvené v ničom pevnom. Pohybujú sa s ohľadom na atmosféru, takže ich nemožno použiť na to, aby ste videli, ako dlho sa Saturn otáča.
Ďalším spôsobom je použiť magnetické pole planéty generované hlboko vo vnútri planéty. Čiary magnetického poľa pôsobia trochu ako sieť a pri otáčaní planéty zametajú častice vo vesmíre. To generuje rádiové vlny, ktoré môžu detegovať vesmírne lode. Ak je magnetické pole naklonené vzhľadom na os rotácie planéty, dostanete do týchto rádiových vĺn impulz a perióda impulzov potom predstavuje čas, ktorý potrebuje planéta na roztočenie. To sa stalo pre všetky štyri vonkajšie obrovské planéty.
Saturn však aj tam hodí opicu do kľúča: jeho magnetické pole je od svojej osi otáčania naklonené iba o 0,01 °! To je veľmi malé množstvo, takže impulzy je ťažké merať. Vykonalo sa to dvakrát, raz s kozmickou loďou Voyager v sedemdesiatych rokoch minulého storočia a znova s Cassini nedávno. Čísla, ktoré dostali, sa však líšili o 6 minút! To je veľa, keď je deň na Saturne o niečo viac ako 10 hodín.
Astronómovia využívajúci údaje Cassini však prišli na šikovný spôsob, ako zistiť deň Saturnu. Pozreli sa na prstene .
S A T U R N. Kredit: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan
nesmrteľný život henrietty chýba
No, tak trochu . Ide o to, že Saturn nie je len kúsok plynu, ktorý tam sedí a točí sa. Má vrstvy a vnútorné pohyby. Vrstvy hlboko vo vnútri sa periodicky pohybujú hore a dole alebo na sever a na juh. Pri tom veľmi jemne upravujú gravitačné pole Saturnu, čo spôsobuje, že sa to tiež periodicky mení.
Normálne by to nebolo možné zistiť ... okrem toho, že Saturn má tieto nádherné prstence, vyrobené z gaziliónov malých kúskov mrazeného vodného ľadu. Blízko k Saturnu, v jeho C krúžok Tieto ľadové častice obiehajú tou správnou rýchlosťou, aby boli ovplyvnené osciláciami hlboko vo vnútri Saturnu (tomuto zápasu hovoríme rezonancia). To dáva časticiam trochu dodatočnej energie, ako napríklad kopanie nohami, keď ste na hojdačke. Výsledkom je, že častice sa jeden po druhom pohybujú zo svojej obvyklej obežnej dráhy a v prstencoch vytvárajú špirálovitý vlnový obrazec. Týmto spôsobom prstencové častice pôsobia ako citlivé seizmometre, merajú zmeny vo vnútri planéty nižšie!
Vlny, ako sú tieto, boli viditeľné, zvyčajne vytvorené rezonanciou s mesiacmi. Cassini však v kruhu C videla niekoľko takých, ktorí neboli v súlade so žiadnymi mesiacmi ... ale oni urobiť s predpovedanými osciláciami vo vnútri Saturnu. Použitím modelov Saturnu v kombinácii s týmito pozorovaniami vedcom sa podarilo získať pomerne presné meranie rotácie Saturnu .
Zistili, že Saturn sa točí raz za 10 hodín, 33 minút a 38 sekúnd (± 1m52s/1m19s) - o niekoľko minút rýchlejšie ako merania Voyager a Cassini na základe magnetického poľa Saturnu. Nie je jasné prečo.
striedmosť láska tarot
Cassini urobila tento záber na Saturn (vpravo), prstenec C (tmavošedý) a svetlejší prstenec B zo vzdialenosti 627 000 kilometrov 4. septembra 2005. Kredit: NASA/JPL/Inštitút vesmírnej vedy
Toto meranie napriek tomu predstavuje objemný pohyb rotácie Saturnu, čas potrebný na to, aby sa väčšina planéty raz otočila, čo bolo dosiaľ nepoznané s tak vysokou presnosťou. Toto číslo je teraz možné použiť v iných rovniciach na modelovanie interiéru obrovskej planéty a zdokonaľovanie ďalších detailov s lepšou dôverou.
Nemám žiadne výhrady k tomu, ak prejavím svoj údiv nad touto prácou! Toto sú veľmi jemné efekty spôsobené veľmi komplikované pohyby plynu vo vnútri Saturnu, kde ich nemôžeme priamo vidieť, ale dá sa s nimi modelovať veľmi komplexná matematika. Toto je zúrivo vysoká úroveň vecí.
A vedci ešte neskončili! Poznamenám si, že názov príspevku je seizmológia Cassini Ring ako sonda interiéru Saturnu. I. Pevná rotácia. Vo svojej práci urobili niekoľko zjednodušujúcich predpokladov, predovšetkým to, že Saturn sa otáča ako jediné pevné telo. V skutočnosti to tak nie je a budúce správy tohto tímu budú zahŕňať komplexnejšiu povahu spôsobu, akým sa Saturn otáča, pričom rôzne vrstvy sa pohybujú rôznymi rýchlosťami. To sa môže ešte lepšie zamerať na točenie planéty.
Je to niečo, čo by som týmto spôsobom nečakal, že Cassini nám pomôže pochopiť nielen detaily Saturnu, jeho mesiacov a prstencov, ale aj niektoré jeho najzákladnejšie vlastnosti.
Je to neuveriteľné, hĺbka a šírka informácií, ktoré nám Cassini vrátila späť na Zem. Ešte lepšie je, ako šikovní ľudia môžu tieto informácie tiež použiť, keď sa toho veľa dozvedia o tejto najkrajšej planéte slnečnej sústavy. Vrátane toho, kedy je koniec dňa presne na konci dňa.
