10小时33分38秒!土星一天的时长终于被研究出来

1月19日,据外媒报道,科学家终于研究出土星一天的时长:10小时33分38秒。

10小时33分38秒!土星一天的时长终于被研究出来

这项最新公布的研究成果,是基于美国宇航局卡西尼号探测器在2017年9月被摧毁之前收集到的数据。新的计算方法比以前对土星日的估计少了几分钟。

卡西尼项目科学家Linda Spilke在一份报告中说:“研究人员利用光环中的波来窥视土星的内部,发现了这颗行星的基本特征。这是一个非常坚实的结果。”

在行星上测量一天的长度似乎很容易,只要等着看球体旋转就行了。但是土星精确的一天到底是多长时间已经困扰了科学家几十年。由于这颗行星是一个气态巨行星,研究人员无法在像在岩石行星上那样通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来测量一天的长度。但这并不适用于土星,因为土星的磁场与其自转轴几乎完全一致,这阻碍了他们的计算。一位研究过地球磁场的科学家说,土星一天长的不确定性“有点尴尬”。

这些挑战让科学家们粗略估计了土星的日长在10小时36分钟到10小时48分钟。然而,这个结果这并不特别令人满意。

而最近发表的这项研究采取了一种完全不同的计算方法,它不是着眼于土星本身,而是着眼于土星的光环。这个想法是在1982年提出的,但直到卡西尼号的任务完成后,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,它的内部会微微摆动,导致它的引力场发生微小的变化。这些微小的变化会波及到土星环中的大块冰,从而导致环中的小波纹。

加州大学圣克鲁斯分校天文学研究生Christopher Mankovich在一篇文章中说:“整个环的粒子都会在重力场中感觉到这些振荡。在环中的特定位置,这些振荡在其轨道上的正确时间捕捉到环粒子,从而逐渐积累能量,而这种能量作为一个可观测的波被带走。”

因此,Mankovich和他的同事们研究了那些可观测到的波,并利用它们向内返回到土星本身。这就是研究人员如何得出10小时33分钟38秒的测量结果。

不过,它仍然不是一成不变的,因为计算中存在一定的误差。

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