Волны в кольцах Сатурна позволили определить скорость вращения планеты

Ученые провели наблюдения колец Сатурна в беспрецедентных подробностях при помощи космического аппарата НАСА Cassini («Кассини») и теперь используют эти наблюдения для изучения недр гигантской планеты и определения скорости ее вращения. Продолжительность суток на Сатурне, согласно их расчетам, составляет 10 часов 33 минуты и 38 секунд, что на несколько секунд больше, по сравнению с предыдущими оценками, основанными на радиометрических данных, собранных при помощи космических аппаратов Voyager ("Вояджер") и Cassini. Исследователи изучили картину волн, возникающих внутри колец Сатурна в результате действия внутренних вибраций планеты. Практически кольца действуют как экстремально чувствительный сейсмограф, отвечающий на вибрации, рождающиеся внутри самой планеты. Подобно вибрациям, возникающим в недрах Земли при землетрясениях, Сатурн отвечает на возмущения, вибрируя на частотах, которые определяются его внутренней структурой. Конвекция в недрах планеты, обусловленная тепловыми потоками, является наиболее вероятным источником этих вибраций. Эти внутренние вибрации приводят к флуктуациям плотности газа в отдельных областях планеты, в результате чего гравитационное поле планеты за ее пределами флуктуирует с той же частотой.

Основным источником волн в кольцах Сатурна являются гравитационные эффекты спутников гигантской планеты, однако относительно небольшой вклад в формирование этих волн со стороны самой планеты также поддается измерениям. В новой работе группа исследователей во главе с Кристофером Манковичем (Christopher Mankovich), студентом магистратуры по направлению астрономии и астрофизики Калифорнийского университета в Санта-Круз, США, сравнила наблюдаемую картину волн в кольцах Сатурна с созданными ей компьютерными моделями. Это позволило точно определить скорость вращения газового гиганта, которая с трудом поддается измерениям другими методами, поскольку, во-первых, планета не имеет твердой поверхности с контрастными ориентирами, а во-вторых, магнитные полюса планеты совпадают с полюсами ее собственного вращения, что не позволяет использовать в качестве «метки» магнитный полюс, пояснили авторы.