Saturnuksen renkaat antoivat tutkijoille tarvittavat tiedot lopullisesti selvittääkseen kuinka kauan päivä kaasujätteessä kestää.
(Kuva: © NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)
Aseta ajastimet 10 tunniksi, 33 minuutiksi ja 38 sekunniksi - tutkijat ovat vihdoin selvittäneet, kuinka kauan päivä kestää Saturnuksessa, murtaen viipyvän mysteerin rengastetuista kaasujätteistä.
Se on äskettäin julkaistun tutkimuksen mukaan, joka käyttää NASA: n Cassini-operaation keräämiä tietoja ennen avaruusaluksen tuhoamista syyskuussa 2017. Uusi laskelma ajaa useita minuutteja aikaisemmista Saturn-päivän arvioista, joita tutkijat ovat tehneet vuosikymmenien ajan Cassini-operaation tietojen perusteella ja edeltäjänsä Voyager.
"Tutkijat käyttivät renkaissa olevia aaltoja vertaisiksi Saturnuksen sisätiloihin ja ilmestyivät planeetan kauan etsimälle, perustavalle piirteelle. Ja se on todella vahva tulos", Cassini-projektin tutkija Linda Spilker sanoi lausunnossaan. "Renkaat pitivät vastauksen." [Kuvissa: Cassini-lähetys päättyy eeppiseen sukellukseen Saturnukseen]
Vaikuttaa siltä, että pitäisi olla helppo mitata päivän pituus planeetalla - odota vain katsellaksesi maailman pyörii. Mutta Saturnuksen tarkka päivänpituus on kompastellut tutkijoita vuosikymmenien ajan. Koska planeetta on kaasu jättiläinen, tutkijat eivät voi seurata vakaita maamerkkejä pilvien läpi, kuten he pystyivät kallioisella planeetalla.
Tutkijat voivat myös tyypillisesti käyttää planeetan magneettikentän kallistusta mitata sen päivän pituutta. Mutta se ei toiminut Saturnukselle, koska kenttä kohdistuu melkein täydellisesti planeetan pyörimisakseliin ja stimulei heidän laskelmiaan. Yksi planeetan magneettikenttää tutkinut tutkija sanoi, että päivän pituuden epävarmuus on "vähän kiusallista", puhuessaan Space.comin lokakuussa julkaiseman tutkimuksen haastattelussa.
Nämä haasteet antoivat tutkijoille karkeat arviot 10 tunnin, 36 minuutin ja 10 tunnin, 48 minuutin välillä - eivät erityisen tyydyttäviä.
Tänään julkaistussa tutkimuksessa käytettiin aivan erilaista lähestymistapaa - katsottava ei itse planeettaa, vaan sen herkät renkaat. Tätä ajatusta ehdotettiin vuonna 1982, mutta vasta Cassini-operaation aikana tutkijoilla oli tietoja nähdäkseen, toimiiko tekniikka.
Ajatuksena on, että kun Saturnus pyörii, sen ulkopinnat heilahtaavat hieman aiheuttaen pieniä muutoksia planeetan painovoimakentässä. Nuo pienet muutokset rypistyvät jääpalasiksi renkaissa, jotka koristavat kaasujätteitä, aiheuttaen pieniä aaltoja renkaissa.
"Renkaiden hiukkaset eivät voi vaikuttaa tuntemaan näitä värähtelyjä painovoimakentässä", pääkirjailija Christopher Mankovich, Kalifornian yliopiston Santa Cruzin yliopiston tähtitieteen jatko-opiskelija, sanoi lausunnossaan. "Tietyissä renkaiden paikoissa nämä värähtelyt tarttuvat rengashiukkasiin juuri oikeaan aikaan kiertoradallaan energian keräämiseksi asteittain, ja että energia kulkee pois havaittavana aallona."
Joten Mankovich ja hänen kollegansa tutkivat näitä havaittavissa olevia aaltoja ja käyttivät niitä taaksepäin taaksepäin itse planeetalle. Näin tutkijat keksivät mittauksen 10 tuntia, 33 minuuttia ja 38 sekuntia. Sitä ei vieläkään ole asetettu kiveen - laskelman virhepalkit venyvät minuutista 52 sekuntia pidempään ja minuutti ja 19 sekuntia lyhyemmäksi. Mutta uuden laskelman alue ylittää 12 minuutin ikkunan.
Tutkimus on kuvattu eilen (17. tammikuuta) julkaisussa The Astrophysical Journal -lehdessä.
