#StarParty23
Kā nokļūt līdz observatorijai (Small)
ZINĀŠANAI:

Pareizs laiks uz Saturna... (559/0)


Publicēts: 21.01.2019

Gadu desmitiem zinātnieki ir centušies noteikt Saturna diennakts garumu. To ir ļoti viegli paveikt planētām ar cietu virsmu. Milzu planētām, kuru atmosfēras veidojumi ir mainīgi vai tādu īsti nav, rotācijas periodu noteikt ir grūtāk. Saturna gadījumā situāciju vēl vairāk apgrūtināja neparastais magnētiskais lauks, kas slēpa planētas rotācijas ātrumu. Pateicoties NASA kosmiskā aparāta Cassini savāktajiem datiem, zinātniekiem šķiet beidzot ir izdevies atrisināt šo mīklu. Saturna dienas garums ir 10 stundas 33 minūtes un 38 sekundes.

Saturna gadījumā atminējums slēpās gredzenos.

Cassini darbības laikā pētīja Saturna sistēmu, tai skaitā arī plašo gredzenu sistēmu, iegūstot ļoti detalizētus attēlus. Kalifornijas universitātes (Santakrūza) absolvents Kristofers Mankovičs izmantoja Cassini datus, lai pētītu viļņveida struktūras gredzenos. Viņš atklāja, ka gredzeni reaģē uz planētas dzīļu vibrācijām līdzīgi kā seismometri reaģē uz zemestrīču radītajām svārstībām Zemes garozā. Zinātnieki uzskata, ka vibrācijas ir siltuma radīto konvekcijas procesu rezultāts. Saturna iekšējie slāņi vibrē ar noteiktu frekvenci, kas izraisa gravitācijas lauka izmaiņas. Tas savukārt atstāj iespaidu uz daļiņām Saturna gredzenos.

"Gredzenu daļiņas sajūt šīs gravitācijas lauka svārstības," skaidroja Mankovičs. "Noteiktās vietās svārstības rezonē ar daļiņu orbītām un pakāpeniski palielina to enerģijas daudzumu, kas izpaužas kā novērojami viļņi gredzenos."

Jāatceras, ka lielāko daļu gredzenos novērojamo viļņu rada planētas pavadoņu gravitācija. Vibrāciju radītās svārstības koncentrējas Saturna C gredzenā.

Pamatojoties uz šiem novērojamajiem viļņiem, Mankovičs ir izstrādājis Saturna dzīļu modeli. Tas savukārt palīdzēja precizēt Saturna diennakts garumu, kas saskaņā ar Mankoviča modeli ir 10 stundas 33 minūtes un 38 sekundes, kas nozīmē, ka Saturns griežas nedaudz ātrāk nekā 1981.gadā noteica NASA Voyager (10 stundas 39 minūtes 23 sekundes). Zinātnieki bija mēģinājuši izmantot Cassini iegūtos Saturna magnētiskā lauka datus, lai aprēķinātu diennakts garumu, bet rezultāti variēja no 10 stundām un 36 minūtēm līdz 10 stundām un 48 minūtēm.

Magnētiskais lauks bieži vien tiek izmantots, lai aprēķinātu planētas rotācijas ātrumu. Jupitera gadījumā magnētiskā lauka ass nesakrīt ar planētas rotācijas asi. Tādēļ Saules sistēmas lielākās planētas diennakts garuma aprēķini nesagādāja lielas problēmas. Saturna magnētiskā lauka ass gandrīz ideāli sakrīt ar planētas rotācijas asi.

Ideja, ka Saturna gredzeni varētu tikt izmantoti planētas seismoloģiskajiem pētījumiem, radās jau 1980.gadu sākumā. Tobrīd nebija aprīkojuma, ar ko pietiekami detalizēti izpētīt gredzenus. Jaunākā pētījuma līdzautors Marks Mārlejs šo ideju izmantoja savai doktora disertācijai 1990.gadā. Viņš parādīja matemātiskos aprēķinus, kā arī to, kur gredzenos būs novērojamas viļņveida struktūras. Tā kā doktora darba aizstāvēšanas brīdī Cassini vēl bija tikai plānošanas posmā, Mārlejs minēja, ka šīs misijas ietvaros būs iespējams veikt nepieciešamos novērojumus, lai pārbaudītu viņa izvirzīto ideju.

Divdesmit gadus vēlāk zinātnieki ir atklājuši Mārleja prognozētos veidojumus. Lai arī Cassini misija noslēdzās 2017.gada septembrī, tās iegūtie dati joprojām palīdz risināt Saturna sistēmas mīklas.

NASA JPL, University of the California Santa Cruz

Komentāri






Atļauts izmantot: <b><i><br>Manas domas:


MĒNESS FĀZE