Teoretic, determinarea duratei unei zile pe o planetă este destul de simplă - trebuie doar să măsoare cât timp durează pentru a face o rotație completă. Făcând asta cu gigantul gazului Saturn, s-a dovedit însă că este o durere de cap astronomică.
Suprafața planetei este mai mult sau mai puțin caracteristică, ceea ce înseamnă că nu există munți sau cratere care să marcheze o rotație completă, iar câmpul magnetic al lui Saturn este neobișnuit, împiedicând oamenii de știință să folosească măsurători electromagnetice pentru a determina rotația. Dar folosind date de la nava spațială Cassini dispărută, dar nu uitată, cercetătorii au studiat inelele iconice ale planetei pentru a determina o durată de 10 ore, 33 de minute și 38 de secunde, relatează echipele în Jurnalul Astrofizic .
Meghan Bartels la Space.com raportează că cercetătorii au folosit sistemul de inele ale planetei, format din praf spațial, roci și particule de gheață, ca un seismometru. Ideea a fost propusă pentru prima dată în 1982 și extinsă în 1990, dar nu a putut fi testată până când nava Cassini a început să exploreze inelul până aproape. Teoria era că interiorul lui Saturn vibrează la frecvențe care provoacă variații în câmpul său gravitațional. Particulele din inele, cercetate de cercetători, ar înregistra acele mici modificări ale remorcherului gravitațional ca model de undă, care ar putea fi apoi folosite pentru a determina cât de rapid se rotește planeta.
„Cercetătorii au folosit valuri în inele pentru a privi în interiorul lui Saturn și au apărut această caracteristică fundamentală, căutată a planetei”, spune savantul proiectului Cassini, Linda Spilker, într-un comunicat de presă al NASA. „Și este un rezultat cu adevărat solid. Inelele au ținut răspunsul.
Când sondele Voyager au zburat prin Saturn în 1980 și 1981, cercetătorii au folosit citirile câmpului magnetic pentru a estima o lungime a zilei de 10 ore, 39 de minute și 23 de secunde. Când Cassini a ajuns pe planetă, a folosit, de asemenea, măsurători ale câmpului magnetic pentru a estima durata unei zile, obținând o gamă de rezultate de la 10 ore și 36 minute la 10 ore și 48 minute.
Ușoarele discrepanțe apar deoarece câmpul magnetic al lui Saturn este aproape perfect aliniat cu axa sa de rotație, spre deosebire de câmpurile magnetice ale planetelor precum Pământul, Jupiter, Uranus și Neptun, care sunt puțin ascuțite. Când un câmp magnetic off-kilter se învârte în jurul axei de rotație, creează semnale radio periodice care pot fi utilizate pentru calcularea rotației sale. Dar rotația de top a lui Saturn nu emite aceleași semnale, ceea ce face dificilă obținerea unui timp de rotație precis.
Situația a frustrat astronomii de zeci de ani. Chiar și după ce Cassini a studiat Saturn de pe orbită timp de mai bine de un deceniu, oamenii de știință încă nu au putut rezolva conundrul pe tot parcursul zilei.
„Este un pic stânjenitor”, Michele Dougherty, fizician la Imperial College London care studiază câmpul magnetic al lui Saturn, i-a spus lui Bartels într-o altă poveste în octombrie trecut. „Am fost pe orbită acolo timp de 13 ani și încă nu putem spune cât este de lungă ziua pe Saturn.”
Acum, cercetătorii nu trebuie să le fie atât de rușine, dar mai este loc pentru îmbunătățiri. Bartels raportează că există o marjă de eroare la ultimul calcul, iar durata efectivă a zilei ar putea fi între un minut și 52 de secunde mai mult sau până la 19 secunde mai scurtă - deși aceasta este o îmbunătățire uriașă a marjei de eroare anterioare de 12 minute.
