gov-civil-vilareal.ptKuinka pitkä päivä on Saturnuksella?
>Kuten äskettäin kirjoitin, Saturnus on outo paikka. Se on valtava, mutta vähiten tiheä kaikista planeetoista. Siinä on laivasto kuita, jotka vaihtelevat yksinkertaisesti parittomista todella outoihin. Ja tietysti siinä on valtava rengasjärjestelmä.
teini-ikäiset mutantti-ninjakilpikonnat: varjoista
Koska Saturnus näkyy paljaalla silmällä, se on helposti havaittavissa pienelläkin kaukoputkella ja sitä on tutkittu satojen tähtitieteilijöiden kautta vuosisatojen ajan, mukaan lukien avaruusalukset, joilla on mennyt luulisi, että meillä olisi jo melko hyvä käsitys kaikista sen perusteista. Sen massa, koko ja niin edelleen.
Suurimmaksi osaksi teemme. Mutta kiusallista on, että yhtä omaisuutta on ollut hämmästyttävän vaikea löytää: Sen pyörimisnopeus .
Yksinkertaisesti sanottuna: Kuinka pitkä päivä on Saturnuksella?
Crash Course Astronomy: Saturnus
Maan kaltaisille asioille, joita ei ole liian vaikea tehdä. Planeetallamme on kiinteä pinta, joten voit yksinkertaisesti seistä yhdessä paikassa ja katsoa, kuinka kauan esimerkiksi kestää tähti kiertää kerran taivaalla (voit käyttää aurinkoa, mutta Maan kiertorata vaikeuttaa asioita siellä ).
Saturnuksessa on kuitenkin ongelma: pintaa ei ole. Sen ilmapiiri on tuhansia kilometrejä paksu, ja näemme vain pilvien huiput. Niissä voi olla ominaisuuksia, kuten myrskyjä tai pilkkuja, mutta ne eivät ole tarkasti ankkuroitu mihinkään kiinteään. Ne liikkuvat suhteessa ilmakehään, joten niitä on mahdotonta käyttää näkemään, kuinka kauan Saturnuksen pyöriminen kestää.
Toinen tapa on käyttää planeetan magneettikenttää, joka on syntynyt syvälle planeetan sisälle. Magneettikentän linjat toimivat vähän kuin verkko ja pyyhkäisevät hiukkasia avaruuteen planeetan pyöriessä. Tämä synnyttää radioaaltoja, jotka avaruusalukset voivat havaita. Jos magneettikenttä kallistuu planeetan pyörimisakselin suhteen, saat pulssin näille radioaalloille, ja pulssien jakso edustaa aikaa, joka kuluu planeetan pyörimiseen. Näin on tehty kaikille neljälle jättiläisplaneetalle.
Mutta Saturnus heittää myös apinan jakoavaimeen: sen magneettikenttä kallistuu vain 0,01 ° pyörimisakselistaan! Se on hyvin pieni määrä, joten pulsseja on vaikea mitata. Se on tehty kahdesti, kerran Voyager -avaruusaluksella 1970 -luvulla ja jälleen Cassinilla hiljattain. Mutta saamansa numerot olivat erilaiset 6 minuutilla! Se on paljon, kun Saturnuksen päivä on hieman yli 10 tuntia pitkä.
Cassini -dataa käyttävät tähtitieteilijät ovat kuitenkin keksineet fiksun tavan selvittää Saturnuksen päivä. He katsoivat renkaita .
Star wars: voima herättää elokuva
S A T U R N. Luotto: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan
Hyvin, tavallaan . Ajatuksena on, että Saturnus ei ole vain kaasukupla, joka istuu siellä pyörimässä. Siinä on kerroksia ja sisäisiä liikkeitä. Sisällä olevat kerrokset liikkuvat jaksottain ylös ja alas tai pohjoiseen ja etelään. Kuten he tekevät, ne muuttavat erittäin hienovaraisesti Saturnuksen painovoimakenttää aiheuttaen sen muuttuvan myös ajoittain.
Normaalisti se olisi mahdotonta havaita… paitsi että Saturnuksella on upeat renkaat, jotka on tehty gazillioista pieniä pakastejääjäätä. Lähellä Saturnusta C -rengas , nämä jäiset hiukkaset kiertävät juuri sopivalla nopeudella, jotta ne vaikuttavat syvälle Saturnuksen sisällä oleviin värähtelyihin (kutsumme tätä ottelua resonanssiksi). Tämä antaa hiukkasille hieman ylimääräistä energiaa, kuten potkiminen jalkoihin, kun olet keinussa. Tämän seurauksena hiukkaset siirtyvät tavalliselta kiertoradaltaan peräkkäin ja muodostavat renkaissa kierreaaltokuvion. Tällä tavalla rengashiukkaset toimivat kuin herkät seismometrit, mitaten muutokset alla olevan planeetan sisällä!
Tällaisia aaltoja on nähty, yleensä luotu kuun kanssa. Mutta Cassini on nähnyt joitain C -renkaassa, jotka eivät olleet oikeassa linjassa minkään kuun kanssa ... mutta he tehdä ennustettujen värähtelyjen kanssa Saturnuksen sisällä. Käyttämällä Saturnuksen malleja yhdistettynä näihin havaintoihin, tutkijat pystyivät saamaan melko tarkan mittauksen Saturnuksen pyörimisestä .
He havaitsivat, että Saturnus pyörii kerran 10 tunnissa, 33 minuutissa ja 38 sekunnissa (± 1m52s/1m19s) - useita minuutteja nopeampi kuin Voyager -mittaukset ja Saturnuksen magneettikenttään perustuvat Cassini -mittaukset. Ei ole selvää miksi.
117 kaksoisliekin merkitys
Cassini otti tämän kuvan Saturnuksesta (oikealla), C -renkaasta (tummanharmaa) ja kirkkaammasta B -renkaasta 627.000 kilometrin etäisyydeltä 4. syyskuuta 2005. Luotto: NASA/JPL/Space Science Institute
Silti tämä mittaus edustaa Saturnuksen pyörimisen suurta liikettä, aikaa, joka kuluu suurimman osan planeetasta pyörimään kerran, mitä ei tiedetty ennen niin tarkasti. Tätä numeroa voidaan nyt käyttää muissa yhtälöissä jättiläisplaneetan sisustuksen mallintamiseksi, hioen muita yksityiskohtia varmemmin.
En epäröi näyttää hämmästystäni tässä työssä! Nämä ovat erittäin aiheuttamia hienovaraisia vaikutuksia erittäin monimutkaisia kaasuliikkeitä Saturnuksen sisällä, missä emme näe niitä suoraan, mutta joita voidaan mallintaa erittäin monimutkainen matematiikka. Tämä on kovan korkean tason tavaraa.
Ja tiedemiehet eivät ole vielä valmiita! Huomautan, että paperin otsikko on Cassini Ring Seismology as the Probe of Saturn's Interior. I. Jäykkä kierto. He tekivät työssään yksinkertaistavia oletuksia, lähinnä siitä, että Saturnus pyörii yhtenä, jäykänä kappaleena. Näin ei ole todellisuudessa, ja tämän tiimin tuleviin papereihin sisältyy Saturnuksen kiertotavan monimutkaisempi luonne, jossa eri kerrokset liikkuvat eri nopeuksilla. Tämä voi hyvinkin keskittyä vielä paremmin planeetan pyörimiseen.
minkä ikäisenä hobittia kannattaa lukea
Tätä en olisi odottanut tällä tavalla, että Cassini auttaisi meitä ymmärtämään paitsi Saturnuksen, sen kuiden ja renkaiden yksityiskohtia, myös joitain sen perusominaisuuksista.
Se on uskomatonta, tiedon syvyys ja laajuus Cassini palasi meille takaisin maan päälle. Vielä parempi on, kuinka älykkäät ihmiset voivat käyttää myös näitä tietoja oppimalla niin paljon tästä aurinkokunnan kauneimmasta planeetasta. Mukaan lukien päivän lopussa, milloin tarkalleen on päivän loppu.
