Gli anelli di Saturno fornirono agli scienziati le informazioni di cui avevano bisogno per definire finalmente la durata di una giornata sul gigante gassoso.
(Immagine: © NASA / JPL-Caltech / Space Science Institute)
Imposta i timer per 10 ore, 33 minuti e 38 secondi: gli scienziati hanno finalmente capito quanto dura un giorno su Saturno, svelando un mistero persistente sul gigante del gas inanellato.
Questo è secondo una ricerca recentemente pubblicata che utilizza i dati raccolti dalla missione Cassini della NASA prima della distruzione del veicolo spaziale nel settembre 2017. Il nuovo calcolo rade diversi minuti dalle stime precedenti per un giorno di Saturno, che gli scienziati hanno fatto per decenni sulla base dei dati della missione Cassini e il suo predecessore, Voyager.
"I ricercatori hanno usato le onde degli anelli per scrutare all'interno di Saturno e hanno fatto emergere questa caratteristica fondamentale del pianeta tanto ricercata. Ed è un risultato davvero solido", ha detto la scienziata del Progetto Cassini Linda Spilker in una nota. "Gli anelli contenevano la risposta." [In foto: la missione Cassini termina con Epic Dive into Saturn]
Può sembrare che dovrebbe essere facile misurare la durata di una giornata su un pianeta - aspetta e guarda il mondo girare. Ma la precisa durata del giorno di Saturno ha sconcertato gli scienziati per decenni. Poiché il pianeta è un gigante gassoso, i ricercatori non possono guardare punti di riferimento fissi attraverso le nuvole, come potrebbero fare con un pianeta roccioso.
Gli scienziati possono anche utilizzare l'inclinazione del campo magnetico di un pianeta per misurare la lunghezza del giorno. Ma ciò non ha funzionato per Saturno, perché il campo si allinea quasi perfettamente con l'asse di rotazione del pianeta, ostacolando i loro calcoli. Uno scienziato che ha studiato il campo magnetico del pianeta ha affermato che l'incertezza di una giornata è "un po 'imbarazzante", parlando in un'intervista con Space.com sulla ricerca pubblicata ad ottobre.
Queste sfide hanno lasciato agli scienziati stime approssimative comprese tra 10 ore, 36 minuti e 10 ore, 48 minuti - non particolarmente soddisfacenti.
La ricerca pubblicata oggi ha adottato un approccio completamente diverso, non guardando al pianeta stesso, ma ai suoi anelli delicati. Questa idea è stata proposta nel 1982, ma non fino alla missione Cassini gli scienziati hanno avuto i dati per vedere se la tecnica avrebbe funzionato.
L'idea è che mentre Saturno gira, le sue parti interne si muovono leggermente, causando piccoli cambiamenti nel campo gravitazionale del pianeta. Quei piccoli cambiamenti si increspano nei pezzi di ghiaccio negli anelli che decorano il gigante gassoso, causando piccole onde negli anelli.
"Le particelle in tutti gli anelli non possono fare a meno di avvertire queste oscillazioni nel campo di gravità", ha dichiarato l'autore principale Christopher Mankovich, uno studente laureato in astronomia all'Università della California, Santa Cruz. "In posizioni specifiche negli anelli, queste oscillazioni catturano particelle di anello al momento giusto nelle loro orbite per accumulare gradualmente energia e quell'energia viene portata via come un'onda osservabile."
Quindi, Mankovich e i suoi colleghi hanno studiato quelle onde osservabili e le hanno usate per tornare indietro verso il pianeta stesso. È così che i ricercatori hanno elaborato la misurazione di 10 ore, 33 minuti e 38 secondi. Non è ancora impostato su pietra: le barre di errore su quel calcolo si estendono tra un minuto e 52 secondi in più e un minuto e 19 secondi in meno. Ma l'intervallo del nuovo calcolo batte una finestra di 12 minuti.
La ricerca è descritta in un articolo pubblicato ieri (17 gennaio) su The Astrophysical Journal.
