經過幾十年的不確定,科學家終於計算出土星上一天的長度。
土星獨特的磁場和無地標的地表長期以來一直阻礙著科學家確定其自轉速率的能力。
但是,多虧了卡西尼號的數據,他們現在已經解開了這個謎團。
土星環上的粒子捕捉到的振動第一次為了解土星內部的運動提供了一個窗口,揭示了這顆冰冷行星上的一天只持續10小時33分38秒。
根據發表在《天體物理學雜誌》上的一項新研究,土星環上的粒子對土星內部的振動的反應就像地震儀對地震的反應一樣。
這就產生了可測量的波動模式。
加州大學聖克魯茲分校(UC Santa Cruz)的研究生克里斯多夫•曼科維奇(Christopher Mankovich)說,土星環上的粒子對重力場沒有影響,但會感覺到重力場中的這些振盪。
“在環上的特定位置,這些振盪在軌道上的合適時間捕捉環上的粒子,逐漸積累能量,而這些能量作為可觀測的波被觀測到。”
先前科學家們認為,根據其磁場估計,土星日約為10小時39分23秒,這是根據1980年代旅行者號宇宙飛船捕捉到的無線電信號得出的。
另一些人基於卡西尼號的數據,認為它可能會是在10小時36分鐘到10小時48分鐘之間的任一時間。
然而,土星的磁場並不是計算土星日的可靠信息來源,因為它幾乎與行星的旋轉軸完全一致。
“卡西尼號”項目的科學家琳達·斯皮爾克(Linda Spilker)說:“研究人員利用土星環上的波浪窺視土星內部,然後從裡面探測出了我們長久以來一直在尋找的這顆行星的基本特徵。”
“這是一個非常可靠的結果。答案就在土星環上。”
這一發現只是卡西尼號在2017年9月任務結束後的最新發現。
在土星的許多軌道上,它比以往任何時候都更詳細地觀察了土星環。
加州大學聖塔分校(UC Santa)天文學和天體物理學教授、卡西尼號研究小組成員傑內森·福特尼(Jnathan Fortney)說,“20年後,在卡西尼號任務的最後幾年,科學家們分析了任務數據,在馬克的預測位置發現了土星環上的特徵。”
“目前的研究旨在充分利用這些觀察結果。”
<strong>卡西尼號在20年的太空任務中發現了什麼?
1997年,“卡西尼”號從佛羅里達州卡納維拉爾角發射升空,經過7年的飛行,然後環繞土星飛行了13年。
2000年,它花了6個月的時間研究木星,直到2004年到達土星。
在此期間,它又發現了六顆圍繞土星的衛星,土星環上高聳的三維結構,以及一場席捲土星近一年的巨大風暴。
2004年12月13日,它首次飛越土星的衛星土衛六和土衛一。
12月24日,歐洲航天局在土星的衛星土衛六上發射了歐洲航天局建造的惠更斯探測器,以研究其大氣和表面組成。
在那裡,它發現了由乙烷和甲烷組成的怪異的碳氫化合物湖泊。
2008年,卡西尼號完成了探測土星系統的主要任務,並開始了擴展任務 (卡西尼春分任務)。
2010年,它開始了第二次任務(卡西尼至日任務),一直持續到2017年它在土星大氣層中墜毀。
2011年12月,卡西尼號獲得了土星的衛星土衛二的最高分辨率圖像。
次年12月,它跟蹤金星凌日,以測試觀測太陽系外行星的可行性。
2013年3月,卡西尼號最後一次飛越土衛五,測量了它的內部結構和引力。
同年7月,卡西尼號觀測了一顆黑色的土星,對土星環進行了細緻的檢查,並拍攝了一張地球的照片。
2017年4月,它完成了最近一次飛越土衛六的任務,並於9月15日開始了最後一次大軌道飛行。
倫敦大學學院(University College London)穆拉德空間科學實驗室(Mullard Space Science Laboratory)行星科學小組負責人安德魯·科茨(Andrew Coates)說:“這項任務改變了我們對地球以外可能存在生命的地方的看法。”
“除了火星,像土衛二、木衛二甚至土衛六這樣的外部行星衛星現在也是外星生命的主要競爭者,”他補充道。
“我們已經完全改寫了有關土星的教科書。”
閱讀更多 前瞻網 的文章