Cincin Saturnus memberi saintis maklumat yang mereka perlukan untuk akhirnya menentukan berapa lama sehari di gergasi gas itu berlangsung.
(Imej: © NASA / JPL-Caltech / Institut Sains Angkasa)
Tetapkan pemasa anda selama 10 jam, 33 minit dan 38 saat - para saintis akhirnya dapat mengetahui berapa lama hari berlangsung di Saturnus, memecahkan misteri yang berlanjutan mengenai raksasa gas yang berdering itu.
Itu menurut penyelidikan yang baru diterbitkan yang menggunakan data yang dikumpulkan oleh misi Cassini NASA sebelum pemusnahan kapal angkasa pada bulan September 2017. Pengiraan baru ini menghilangkan beberapa minit dari anggaran sebelumnya untuk hari Saturnus, yang telah dibuat oleh para saintis selama beberapa dekad berdasarkan data dari misi Cassini dan pendahulunya, Voyager.
"Para penyelidik menggunakan gelombang di cincin untuk mengintip ke dalam bahagian dalam Saturnus, dan keluar dari ciri-ciri asas yang telah lama dicari ini. Dan ini adalah hasil yang sangat kukuh," kata Saintis Projek Cassini Linda Spilker dalam satu kenyataan. "Cincin itu menjawab." [Dalam Foto: Cassini Mission Berakhir dengan Epic Dive ke Saturnus]
Nampaknya mudah untuk mengukur panjang sehari di planet ini - tunggu dan saksikan dunia berputar. Tetapi panjang tepat Saturnus telah mengejutkan para saintis selama beberapa dekad. Oleh kerana planet ini adalah raksasa gas, para penyelidik tidak dapat melihat mercu tanda yang stabil melalui awan, seperti yang mereka lakukan dengan planet berbatu.
Para saintis juga biasanya boleh menggunakan kecondongan medan magnet planet untuk mengukur panjang harinya. Tetapi itu tidak berfungsi untuk Saturnus, kerana medan selaras hampir sempurna dengan paksi putaran planet, sehingga menghambat pengiraan mereka. Seorang saintis yang telah mengkaji medan magnet planet ini mengatakan bahawa ketidakpastian sepanjang hari adalah "agak memalukan," bercakap dalam wawancara dengan Space.com mengenai penyelidikan yang diterbitkan pada bulan Oktober.
Cabaran ini menyebabkan para saintis dengan anggaran kasar jatuh antara 10 jam, 36 minit dan 10 jam, 48 minit - tidak begitu memuaskan.
Penyelidikan yang diterbitkan hari ini mengambil pendekatan yang sama sekali berbeza - tidak melihat ke planet itu sendiri, tetapi pada cincinnya yang halus. Idea ini diusulkan pada tahun 1982, tetapi tidak sampai misi Cassini para saintis memiliki data untuk melihat apakah teknik itu akan berfungsi.
Idenya adalah bahawa ketika Saturnus berputar, bahagian dalamnya bergerak sedikit, menyebabkan perubahan kecil pada medan graviti planet ini. Perubahan-perubahan kecil itu melambung ke potongan es di cincin yang menghiasi raksasa gas, menyebabkan gelombang kecil di gelanggang.
"Zarah-zarah di seluruh cincin tidak dapat menahan getaran ini di medan graviti," kata penulis utama Christopher Mankovich, seorang pelajar siswazah dalam bidang astronomi di University of California, Santa Cruz, dalam satu kenyataan. "Di lokasi tertentu di gelang, ayunan ini menangkap zarah cincin pada waktu yang tepat di orbitnya untuk secara beransur-ansur meningkatkan tenaga, dan tenaga itu terbawa sebagai gelombang yang dapat dilihat."
Oleh itu, Mankovich dan rakan-rakannya mengkaji gelombang-gelombang yang dapat dilihat dan menggunakannya untuk mengundur ke dalam planet itu sendiri. Begitulah cara penyelidik membuat pengukuran 10 jam, 33 minit dan 38 saat. Ia masih belum dilekatkan - bar kesalahan pada pengiraan itu berlangsung antara satu minit hingga 52 saat lebih lama dan satu minit dan 19 saat lebih pendek. Tetapi jarak pengiraan baru mengalahkan jangka masa 12 minit.
Penyelidikan ini dijelaskan dalam makalah yang diterbitkan semalam (17 Januari) di The Astrophysical Journal.
