Podczas zbliżania się do Saturna dane uzyskane przez statek kosmiczny Cassini już zadają zagadkowe pytanie: jak długo trwa dzień na Saturnie?
Cassini dokonał odczytów wskaźnika długości dnia uważanego za najbardziej niezawodny, rytm naturalnych sygnałów radiowych z planety. Wyniki dają 10 godzin, 45 minut, 45 sekund (plus lub minus 36 sekund) jako czas, jaki zajmuje Saturnowi do ukończenia każdego obrotu. Oto łamigłówka: jest to około 6 minut, czyli jeden procent, dłużej niż okres rotacji radia mierzony przez sondę Voyager 1 i Voyager 2, która poleciała przez Saturna w 1980 i 1981 roku.
Naukowcy Cassini nie kwestionują dokładnych pomiarów Voyagera. I zdecydowanie nie sądzą, że cała planeta Saturna obraca się o wiele wolniej niż dwie dekady temu. Zamiast tego szukają wyjaśnienia opartego na pewnej zmienności, w jaki sposób obrót głęboko wewnątrz Saturna napędza puls radiowy.
Dźwięki radiowe rotacji Saturna, które są również pierwszymi dźwiękami Saturna badanymi przez Cassiniego, są jak bicie serca i można je usłyszeć na stronie http://www.jpl.nasa.gov/videos/cassini/0604/ i http: //www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
„Modulacja rotacyjna emisji radiowych z odległych obiektów astronomicznych była od dawna wykorzystywana do zapewnienia bardzo dokładnych pomiarów ich okresu rotacji”, powiedział dr Don Gurnett, główny badacz instrumentu Cassini Radio i plazmy, University of Iowa, Iowa City . „Ta technika jest szczególnie przydatna w przypadku gigantycznych planet gazowych, takich jak Jowisz i Saturn, które nie mają powierzchni i są pokryte chmurami, co uniemożliwia bezpośrednie pomiary wizualne”.
Pierwsza wskazówka czegoś dziwnego w tego rodzaju pomiarach na Saturnie pojawiła się w 1997 roku, kiedy badacz z Observatoire de Paris poinformował, że okres rotacji radiowej Saturna różni się znacznie od Voyagera.
Dr Michael D. Desch, członek zespołu Cassini Radio Plasma Wave Science oraz naukowiec z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt, MD, przeanalizowali dane radiowe Saturna zebrane przez Cassini od 29 kwietnia 2003 r. Do 10 czerwca 2004 r. „Wszyscy zgadzamy się, że okres rotacji radiowej Saturna jest dziś dłuższy niż w czasie przelotu Voyagera w 1980 roku”, powiedział.
Gurnett powiedział: „Chociaż okres rotacji radiowej Saturna wyraźnie zmienił się znacznie od czasu pomiarów Voyagera, nie sądzę, aby ktokolwiek z nas mógł wyobrazić sobie jakikolwiek proces, który spowodowałby spowolnienie rotacji całej planety. Wygląda więc na to, że między głębokim wnętrzem planety a polem magnetycznym występuje pewien poślizg, który kontroluje naładowane cząstki odpowiedzialne za emisję radiową. ” Sugeruje, że rozwiązanie może być powiązane z faktem, że oś obrotu Saturna jest prawie identyczna z osią magnetyczną. Jowisz, z bardziej znaczącą różnicą między osią magnetyczną a osią obrotu, nie wykazuje porównywalnych nieregularności w okresie rotacji radiowej.
„To odkrycie jest bardzo znaczące. To pokazuje, że idea sztywno wirującego pola magnetycznego jest błędna ”- powiedział dr Alex Dessler, starszy naukowiec z University of Arizona, Tucson. W ten sposób pola magnetyczne gazowych planet gigantów mogą przypominać pole Słońca. Pole magnetyczne Słońca nie obraca się równomiernie. Zamiast tego okres rotacji zmienia się w zależności od szerokości geograficznej. „Pole magnetyczne Saturna ma więcej wspólnego ze Słońcem niż z Ziemią. Pomiar można interpretować jako pokazujący, że część pola magnetycznego Saturna, która kontroluje emisję radiową, przesunęła się na większą szerokość geograficzną w ciągu ostatnich dwóch dekad ”, powiedział Dressler.
„Myślę, że uda nam się rozwiązać zagadkę, ale zajmie to trochę czasu”, powiedział Gurnett. „Z Cassini na orbicie wokół Saturna przez cztery lata lub dłużej będziemy w doskonałej pozycji do monitorowania długoterminowych zmian okresu radiowego, a także do badania okresu rotacji przy użyciu innych technik”.
Cassini, niosąc 12 instrumentów naukowych, jest zaledwie dwa dni od planetarnego spotkania z Saturnem. 30 czerwca stanie się pierwszym statkiem kosmicznym na orbicie Saturna, kiedy rozpocznie czteroletnie badania planety, jej pierścieni i 31 znanych księżyców. Statek kosmiczny niedawno przeleciał obok kraterowego księżyca Saturna Phoebe, gdzie uchwycił spektakularne obrazy, a także dane dotyczące jego masy i składu.
Misja Cassini-Huygens to wspólny projekt NASA, Europejskiej Agencji Kosmicznej i Włoskiej Agencji Kosmicznej. Jet Propulsion Laboratory, oddział California Institute of Technology w Pasadenie, zarządza misją Cassini-Huygens dla NASA Office of Space Science, Waszyngton, D.C. JPL zaprojektował, opracował i zmontował orbitera Cassini.
Najnowsze zdjęcia i więcej informacji na temat misji Cassini-Huygens można znaleźć na stronie http://www.nasa.gov/cassini.
Oryginalne źródło: NASA / JPL News Release
