Τα δαχτυλίδια του Κρόνου έδωσαν στους επιστήμονες τις πληροφορίες που χρειάζονταν για να προσδιορίσουν τελικά πόσο διαρκεί μια μέρα στον γίγαντα αερίου.
(Εικόνα: © NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)
Ρυθμίστε τους χρονοδιακόπτες σας για 10 ώρες, 33 λεπτά και 38 δευτερόλεπτα - οι επιστήμονες έχουν καταλάβει επιτέλους πόσο διαρκεί μια μέρα στον Κρόνο, σπάζοντας ένα παρατεταμένο μυστήριο σχετικά με τον γίγαντα αερίου.
Αυτό σύμφωνα με πρόσφατα δημοσιευμένη έρευνα που χρησιμοποιεί δεδομένα που συλλέχθηκαν από την αποστολή της NASA στην Cassini πριν από την καταστροφή του διαστημικού σκάφους τον Σεπτέμβριο του 2017. Ο νέος υπολογισμός σβήνει αρκετά λεπτά από τις προηγούμενες εκτιμήσεις για μια ημέρα του Κρόνου, τις οποίες οι επιστήμονες κάνουν εδώ και δεκαετίες βάσει δεδομένων από την αποστολή Cassini και ο προκάτοχός του, Voyager.
"Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν κύματα στους δακτυλίους για να ρίξουν μια ματιά στο εσωτερικό του Κρόνου, και έβγαλαν αυτό το πολυαναμενόμενο, θεμελιώδες χαρακτηριστικό του πλανήτη. Και είναι ένα πραγματικά συμπαγές αποτέλεσμα", δήλωσε η επιστήμονας του έργου Cassini, Linda Spilker σε δήλωση. "Τα δαχτυλίδια κράτησαν την απάντηση." [Σε φωτογραφίες: Η αποστολή Cassini τελειώνει με το Epic Dive στον Κρόνο]
Μπορεί να φαίνεται εύκολο να μετράτε τη διάρκεια μιας ημέρας σε έναν πλανήτη - απλώς περιμένετε και παρακολουθήστε τον κόσμο να περιστρέφεται. Όμως, η ακριβής διάρκεια της ημέρας του Κρόνου συγκλόνισε τους επιστήμονες για δεκαετίες. Επειδή ο πλανήτης είναι γίγαντας φυσικού αερίου, οι ερευνητές δεν μπορούν να παρακολουθούν σταθερά ορόσημα μέσα από τα σύννεφα, όπως θα μπορούσαν με έναν βραχώδη πλανήτη.
Οι επιστήμονες μπορούν επίσης συνήθως να χρησιμοποιούν την κλίση του μαγνητικού πεδίου ενός πλανήτη για να μετρήσουν τη διάρκεια της ημέρας. Αλλά αυτό δεν λειτούργησε για τον Κρόνο, επειδή το πεδίο ευθυγραμμίζεται σχεδόν τέλεια με τον άξονα περιστροφής του πλανήτη, εμποδίζοντας τους υπολογισμούς τους. Ένας επιστήμονας που έχει μελετήσει το μαγνητικό πεδίο του πλανήτη είπε ότι η αβεβαιότητα κατά τη διάρκεια της ημέρας είναι "λίγο ενοχλητική", μιλώντας σε μια συνέντευξη στο Space.com σχετικά με την έρευνα που δημοσιεύθηκε τον Οκτώβριο.
Αυτές οι προκλήσεις άφησαν τους επιστήμονες με σκληρές εκτιμήσεις να πέφτουν μεταξύ 10 ωρών, 36 λεπτών και 10 ωρών, 48 λεπτών - όχι ιδιαίτερα ικανοποιητικές.
Η έρευνα που δημοσιεύθηκε σήμερα υιοθέτησε μια εντελώς διαφορετική προσέγγιση - κοιτάζοντας όχι τον ίδιο τον πλανήτη, αλλά τους λεπτούς δακτυλίους του. Αυτή η ιδέα προτάθηκε το 1982, αλλά μέχρι την αποστολή του Cassini οι επιστήμονες είχαν τα δεδομένα για να δουν αν η τεχνική θα λειτουργούσε.
Η ιδέα είναι ότι καθώς ο Κρόνος περιστρέφεται, το εσωτερικό του κουνάει λίγο, προκαλώντας μικρές αλλαγές στο βαρυτικό πεδίο του πλανήτη. Αυτές οι μικρές αλλαγές κυμαίνονται στα κομμάτια πάγου στους δακτυλίους που διακοσμούν τον γίγαντα αερίου, προκαλώντας μικρά κύματα στους δακτυλίους.
"Τα σωματίδια σε όλους τους δακτυλίους δεν μπορούν παρά να νιώσουν αυτές τις ταλαντώσεις στο πεδίο της βαρύτητας", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Christopher Mankovich, μεταπτυχιακός φοιτητής στην αστρονομία στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Cruz. "Σε συγκεκριμένες τοποθεσίες στους δακτυλίους, αυτές οι ταλαντώσεις πιάνουν σωματίδια δαχτυλιδιού την κατάλληλη στιγμή στις τροχιές τους για να συσσωρεύσουν σταδιακά την ενέργεια και αυτή η ενέργεια παρασύρεται ως παρατηρήσιμο κύμα."
Έτσι, ο Μάνκοβιτς και οι συνάδελφοί του μελέτησαν αυτά τα παρατηρήσιμα κύματα και τα χρησιμοποίησαν για να επιστρέψουν προς τα μέσα στον ίδιο τον πλανήτη. Έτσι οι ερευνητές βρήκαν τη μέτρηση 10 ωρών, 33 λεπτών και 38 δευτερολέπτων. Εξακολουθεί να μην έχει πέσει - οι γραμμές σφάλματος σε αυτόν τον υπολογισμό εκτείνονται μεταξύ ενός λεπτού και 52 δευτερολέπτων περισσότερο και ενός λεπτού και 19 δευτερολέπτων μικρότερης διάρκειας. Αλλά το εύρος του νέου υπολογισμού χτυπά ένα παράθυρο 12 λεπτών.
Η έρευνα περιγράφεται σε μια εφημερίδα που δημοσιεύθηκε χθες (17 Ιανουαρίου) στο The Astrophysical Journal.
