为什么还不知道土星上一天有多长时间?

NASA卡西尼号任务的结束是一场令人陶醉的情绪激动;一方面这项为期20年的任务将推动未来数年的科学研究;另一方面我们要定期更新每个人最喜欢的气体巨行星拍照,认真地我们的土星诱导的FOMO即将飞涨。

图片:NASA

本周这个无畏宇宙飞船完成了它的22次大俯冲的第十五次。当宇宙飞船的冒险接近尾声时,许多问题仍然存在其中包括一个似乎很容易回答的问题:土星的一天有多长?

根据卡西尼科学家 jo Pitesky 的数据,这些年来我们还是不确定。在 1981年当航海家2号访问土星时它记录了自转周期为10小时39 分钟。但是当卡西尼号访问这个气体巨星时, 它测量的是10小时47 分钟。卡西尼号每次试图确定土星日的确切长度时,数值就会变化。

2012年由卡西里拍摄的土星,图片:NASA

Pitesky 告诉 gizmodo 说:在一个类地星球上确定一天的长度很容易,因为你可以在一天的过程中看着表面上的特征,然后说出 ' 哈哈哈,这就是一天的长短 。和我们现在所说的天王星和海王星一样。然而气体巨行星或冰巨星就更难了,因为在地球上云层绕地球旋转的速度与地球的实际自转速率完全无关。

所以当谈到确定气态行星上的日长时,科学家通常会看一颗行星的磁场。行星的磁极通常相对于行星的旋转轴倾斜,这通常有助于天文学家将其全部排除。然而土星已经使得这非常困难。

根据NASA在过去的三个月中我们把卡西尼号移到了大气层的最高层和最内层的环之间。我们发现轴的倾斜比科学家们想象的要小得多,土星的磁场与旋转轴非常吻合,事实上卡西尼号估计倾斜的程度远低于0.06度。

这一观测已经引起了天文学家的研究,因为在一个行星的核心通常认为倾斜是维持磁场产生的电流,称为发电机。如果这些电流存在,理论上可以用来确定土星日的真实长度。在这一点上仍有许多问题比答案还多。

卡西里号从土星戒指(环)处拍摄的地球,图片NASA

Pitesky 说"在土星内部一定是有发电机在那里" 。在接下来的几周里将收集更精确的测量可能有助于科学家们对土星的一天的时长有一个更好的估计。

当然在它的使命结束之前卡西尼号团队将继续收集所有其他科学(和精彩的照片)。还有很多飞跃土星环的动作,9月15日是最后的时间,这段时间里轨道器再最后一刻会把最新的信息传回到地球。

到那时我们会看着,等待着,品味每一分钟卡西里为我们留下关于土星的秘密数据。

原作者:Rae Paoletta

编译:中子星

审校:博科园