Скорость вращения Сатурна измерена по волнам в кольцах

Наблюдения колец Сатурна с беспрецедентной детализацией от космического корабля НАСА Cassini дали ученым возможность исследовать внутреннюю часть планеты-гиганта и получить первое точное определение скорости её вращения. 

Согласно расчетам, продолжительность дня на Сатурне составляет 10 часов 33 минуты и 38 секунд.

Исследователи изучали волновые структуры, созданные в кольцах Сатурна внутренними колебаниями планеты. По сути, кольца действуют как чрезвычайно чувствительный сейсмограф, реагируя на вибрации внутри самой планеты.Подобно вибрациям от землетрясения на Земле, Сатурн реагирует на возмущения, вибрируя на частотах, определяемых его внутренней структурой. Вероятно, источником вибраций является тепловая конвекция внутри. Эти внутренние вибрации вызывают колебания плотности в любом месте на планете, из-за чего гравитационное поле за пределами планеты колеблется на тех же частотах.

Большинство волн, наблюдаемых в кольцах Сатурна, возникают под гравитационным воздействием лун, вращающихся вне колец. Но некоторые особенности в кольцах связаны с вибрациями самой планеты, что ученые могут использовать для понимания внутренних вибраций планеты и её структуры.

Кристофер Манькович, аспирант астрономии и астрофизики в Калифорнийском университете в Санта-Круз разработал набор моделей внутренней структуры Сатурна и использовал их для предсказания частотного спектра внутренних колебаний Сатурна и сравнил эти предсказания с волнами, наблюдаемыми Cassini в кольце С. Одним из основных результатов его анализа является новый расчет скорости вращения Сатурна, которую на удивление трудно измерить.Как гигантская газовая планета, у Сатурна нет твердой поверхности с ориентирами, по которым можно было бы отследить вращении. Сатурн также необычен тем, что его магнитная ось почти идеально выровнена с осью вращения. Магнитная ось Юпитера, как и у Земли, не выровнена с осью вращения, поэтому магнитный полюс поворачивается во время вращения планеты, что позволяет астрономам вычислять скорость вращения.

Скорость вращения 10:33:38, определенная анализом Маньковича, на несколько минут быстрее, чем предыдущие оценки, основанные на радиометрии космических аппаратов Voyager и Cassini.