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经过数十年计算:土星一天有10小时33分38秒

北京时间1月22日消息 据国外媒体报道,经过数十年的计算,科学家最新计算出土星精确的一天——10小时33分38秒。

土星独特磁场和无陆地标志的表面,长期以来一直阻碍着科学家精确测量其自转速率。但是基于卡西尼号探测器的观测数据,他们现已解开这一谜团。

土星环上的粒子捕捉到的振动首次为了解土星内部运动提供一个窗口,揭示这颗冰冷行星自转一周的精确时间为10小时33分38秒。

依据发表在《天体物理学杂志》上的一项最新研究报告,土星环上的粒子对土星内部振动反应就像地震仪对地震的反应一样,这可以产生可测量波模型。美国加州大学圣克鲁兹分校研究生克里斯多夫·曼科维奇(Christopher Mankovich)说:“土星环上的粒子能够感受到该行星引力场的振动,在土星环的特定位置,这些振动在轨道适宜时间捕捉到土星环粒子,逐渐积累能量,而这些能量能以可观测波的形式观测到。”


图:“旅行者号”拍摄的土星环

据悉,之前研究评估土星一天时间为10小时39分23秒,这是依据上世纪80年代“旅行者号”飞船捕捉土星磁场无线电信号获得的。此外,基于“卡西尼号”观测数据,认为土星一天时间(自转一周)可能在10小时36分至48分之间。

然而土星磁场并不能作为计算土星自转周期的可靠来源,因为它几乎与土星的旋转轴完全一致。卡西尼号项目科学家琳达·斯皮尔克(Linda Spilker)说:“研究人员使用土星环上的可观测波能够洞悉土星内部结构,从而洞悉该行星长久以来一直在寻找的基本特征。”

斯皮尔克说:“研究人员利用土星环的可观测波窥探分析土星内部结构,这是一种非常可靠的方法。”相关数据来自“卡西尼号”2018年9月份任务结束时的最后观测。

研究报告合著作者、加州大学圣塔分校天体物理学教授杰内森·福特尼(Jnathan Fortney)说:“卡西尼号比以往任何观测任务更加详细地观察了土星环结构,在卡西尼号最后几年的观测时间里,科学家分析了任务数据,并发现了土星环的基本特征。当前科学家将充分利用这些观察结果。”

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