Сколько длится день на Сатурне?

Дата: 2021-12-20

Сатурн

Сатурн является странным местом: он огромен, но уступает по плотности всем другим планетам. Он имеет флотилию спутников различного размера от просто странных, до самых причудливых. И конечно же, он имеет систему колец.

Учитывая то, что Сатурн виден невооружённым глазом и легко находится небольшим телескопом, он изучается астрономами уже многие столетия, в том числе и космическими аппаратами, которые к нему отправляли. Так что у нас есть довольно хорошее представление о том, что он из себя представляет.

Для большей части свойств Сатурна мы уже получили сведения. Но как ни странно, одно свойство было невыносимо трудно найти — скорость его вращения. Или если ещё проще — какой длины сутки на Сатурне?

Для чего-то подобного Земле это довольно просто сделать. Наша планета имеет твёрдую поверхность, так что вы можете просто наблюдать за одной её точкой, и определить по ней продолжительность дня.

Сатурн же, с другой стороны, имеет проблему в этом плане — у него нет поверхности. Он имеет атмосферу толщиной в тысячи километров, и нам доступны для наблюдения только вершины её облаков. Атмосфера имеет определённые различимые следы вроде штормов, но они не привязаны ни к чему твёрдому. Они движутся относительно остальной атмосферы, делая невозможным с помощью них вычислить скорость вращения Сатурна.

Другой способ определения скорости вращения планеты – это измерение его магнитного поля, линии которого увлекают за собой заряженные частицы. Этот процесс вызывает образование радиоволн, которые может зафиксировать космический аппарат: если магнитное поле наклонено относительно оси вращения планеты, оно вызывает пульсации в радиоволнах с частотой её вращения. Такие наблюдения были сделаны для всех 4 внешних планет Солнечной системы.

Но Сатурн и тут умудрился избежать раскрытия своих секретов: его магнитное поле наклонено от оси вращения всего на 0,01 градуса! Это очень маленькое значение, пульсацию от которого тяжело измерить. Вояджеры провели 2 измерения этого эффекта в 1970-х, и зонд Кассини производил подобные измерения недавно. Но их замеры отличались на целых 6 минут! Это весьма много при сутках, длящихся около 10 часов.

Но астрономы, глядя на данные Кассини, придумали иной способ измерения сатурнианских суток – они взглянули на его кольца.

Идея этого подхода заключается в том, что Сатурн не является цельным шаром из вращающегося газа. Он имеет слои и их взаимное движение. Слои из глубин планеты движутся вверх и вниз, или на север и юг, с определённой периодичностью. В то время как они это делают, они меняют гравитационное поле Сатурна.

В обычной ситуации это невозможно засечь, но Сатурн имеет эти прекрасные кольца, созданные из газа и небольшого количества водяного льда. Кольцо C вблизи Сатурна подвергается влиянию таких пульсаций внутри планеты. Оно передаёт частицам кольца дополнительную энергию, вызывая их вращение по спирали, от чего они начинают действовать подобно чувствительным сейсмометрам.

Они обнаружили что Сатурн делает свой оборот за 10 часов, 33 минуты и 38 секунд – на несколько минут быстрее чем та скорость, которую измерили Вояджеры и Кассини полагаясь на измерения магнитного поля. Пока непонятно, откуда возникла подобная разница.

Тем не менее, это значение отражает скорость вращения большей части внутренних слоёв Сатурна, что раньше не было известно со столь высокой точностью. Теперь это значение может быть использовано в вычислениях других моделей внутреннего устройства Сатурна, позволяя уточнить его устройство по другим параметрам.

Но учёные ещё не закончили свою работу! В своей работе они сделали несколько упрощений, главное из которых заключалось в том, что они взяли Сатурн как едино вращающееся тело. В будущих работах они уточнят эти данные, учтя то, что различные слои Сатурна вращаются с разной скоростью.

Это довольно неожиданно, что зонд Кассини позволяет нам не только лучше узнать Сатурн, его спутники и кольца, но и лучше разобраться в самых фундаментальных свойствах планет.

Широта и глубина данных зонда Кассини, доставленная обратно на Землю, невероятна. Но ещё более невероятно то, как люди могут использовать эту информацию, для того чтобы узнать новые подробности об этой, самой красивой планете в Солнечной системе.

Новости астрономии
Все про космос inspaceblog.net