根据国外媒体报道,科学家们终于计算出了土星一天的长度:10小时33分38秒。
最新公布的研究结果基于美国宇航局卡西尼号探测器在2017年9月被摧毁前收集的数据。新的计算方法比之前对土星日的估计少了几分钟。
卡西尼项目科学家琳达·斯皮克在一份报告中说:“研究人员利用环中的波窥视土星内部,发现了这颗行星的基本特征。这是一个非常坚实的结果。”
测量一个行星上一天的长度似乎很容易,只要等着看球体旋转就行了。但是土星的确切日期有多长,几十年来一直困扰着科学家。由于这颗行星是一颗气体巨行星,研究人员无法像在岩石行星上那样透过云层观察稳定的地标。
科学家通常也可以利用行星磁场的倾斜度来测量一天的长度。但是这不适用于土星,因为土星的磁场几乎和它的旋转轴一样,这阻碍了他们的计算。一位研究过地球磁场的科学家表示,土星一天增长的不确定性“有些尴尬”
这些挑战让科学家们能够粗略估计土星的日长为10小时36分钟到10小时48分钟。然而,这个结果并不特别令人满意。
然而,最近发表的研究采用了完全不同的计算方法。它不关注土星本身,而是关注土星的光环。这个想法是在1982年提出的,但是直到卡西尼号的任务完成,科学家们才知道这项技术是否有效。
这个想法是,当土星旋转时,它的内部会轻微摆动,导致它的重力场发生轻微变化。这些微小的变化将会扩散到土星环上的大块冰中,在环上产生微小的涟漪。
加州大学圣克鲁斯分校的天文学研究生克里斯托弗·曼科维奇(Christopher Mankovich)在一篇文章中说:“整个环中的粒子将感受到重力场中的这些振荡。在环中的特定位置,这些振荡在合适的时间捕获轨道中的环粒子,从而逐渐积累能量,作为可观察的波带走。”
因此,曼科维奇和他的同事研究了可观察到的波,并利用它们向内返回土星本身。这就是研究人员如何得到10小时33分38秒的测量结果。
然而,它仍然是不一样的,因为在计算中有一些错误。