gov-civil-vilareal.ptQuanto tempo dura um dia em Saturno?
>Como escrevi recentemente, Saturno é um lugar estranho. É enorme, mas o menos denso de todos os planetas. Tem uma frota de luas que vão desde as simplesmente estranhas até as verdadeiramente bizarras. E, claro, tem aquele enorme sistema de anéis.
Dado que Saturno é visível a olho nu, facilmente observável até mesmo com um pequeno telescópio, e estudado por centenas de astrônomos durante séculos, incluindo naves espaciais que se foi lá, você pensaria que já teríamos uma boa ideia sobre todos os seus princípios básicos. Sua massa, tamanho e assim por diante.
Na maior parte, sim. Mas, embaraçosamente, uma propriedade tem sido irritantemente difícil de encontrar: Sua taxa de rotação .
Simplificando: quanto tempo dura um dia em Saturno?
Crash Course Astronomy: Saturn
Para algo como a Terra, isso não é muito difícil de fazer. Nosso planeta tem uma superfície sólida, então você pode simplesmente ficar em um ponto e ver quanto tempo, por exemplo, uma estrela leva para circular uma vez no céu (você pode usar o Sol, mas A órbita da Terra complica as coisas lá )
Saturno, porém, apresenta um problema: não há superfície. Tem uma atmosfera com milhares de quilômetros de espessura, e só vemos o topo das nuvens. Eles podem ter características como tempestades ou manchas, mas não estão exatamente ancorados em nada sólido. Eles se movem em relação à atmosfera, o que os torna impossíveis de serem usados para ver quanto tempo leva para Saturno girar.
Outra maneira é usar o campo magnético de um planeta, gerado nas profundezas do planeta. As linhas do campo magnético agem um pouco como uma rede, varrendo partículas no espaço enquanto o planeta gira. Isso gera ondas de rádio, que podem ser detectadas por espaçonaves. Se o campo magnético é inclinado em relação ao eixo de rotação do planeta, você obtém uma pulsação para essas ondas de rádio, e o período dos pulsos representa o tempo que leva para o planeta girar. Isso foi feito para todos os quatro planetas gigantes externos.
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Mas Saturno também joga um macaco na chave: seu campo magnético é desviado de seu eixo de rotação apenas 0,01 °! É uma quantidade muito pequena, então os pulsos são difíceis de medir. Isso foi feito duas vezes, uma com a espaçonave Voyager na década de 1970 e novamente com a Cassini, mais recentemente. Mas os números que obtiveram foram diferentes em 6 minutos! Isso é muito quando o dia em Saturno dura um pouco mais de 10 horas.
No entanto, astrônomos usando dados da Cassini descobriram uma maneira inteligente de descobrir o dia de Saturno. Eles olharam para os anéis .
S A T U R N. Crédito: NASA / JPL-Caltech / SSI / Ian Regan
Nós vamos, tipo . A ideia aqui é que Saturno não é apenas uma bolha de gás girando. Possui camadas e movimentos internos. As camadas mais profundas se movem para cima e para baixo, ou norte e sul, de maneira periódica. Ao fazer isso, eles modificam muito sutilmente o campo gravitacional de Saturno, fazendo com que ele também mude periodicamente.
Normalmente isso seria impossível de detectar ... exceto que Saturno tem aqueles anéis magníficos, feitos de zilhões de pequenos pedaços de gelo de água congelada. Perto de Saturno, em seu Anel C , essas partículas de gelo orbitam na taxa certa para serem afetadas pelas oscilações nas profundezas de Saturno (chamamos isso de ressonância). Isso dá às partículas um pouco de energia extra, como chutar as pernas durante um balanço. O efeito disso é que as partículas saem de sua órbita normal uma após a outra, criando um padrão de onda espiral nos anéis. Desta forma, as partículas do anel agem como sismômetros sensíveis, medindo as mudanças dentro do planeta abaixo!
Ondas como essas foram vistas, geralmente criadas por ressonância com as luas. Mas tem havido alguns vistos por Cassini no anel C que não se alinham com as luas ... mas eles Faz com as oscilações previstas dentro de Saturno. Usando modelos de Saturno combinados com essas observações, os cientistas foram capazes de obter uma medição bastante precisa da rotação de Saturno .
Eles descobriram que Saturno gira uma vez a cada 10 horas, 33 minutos e 38 segundos (± 1m52s/ 1m19s) - vários minutos mais rápido do que as medições da Voyager e da Cassini com base no campo magnético de Saturno. Não está claro o porquê.
A Cassini tirou esta foto de Saturno (à direita), o anel C (cinza escuro) e o anel B mais brilhante a uma distância de 627.000 quilômetros em 4 de setembro de 2005. Crédito: NASA / JPL / Instituto de Ciências Espaciais
Ainda assim, esta medição representa o movimento em massa do giro de Saturno, o tempo que a maior parte do planeta leva para girar uma vez, algo que não era conhecido antes com tanta precisão. Esse número agora pode ser usado em outras equações para modelar o interior do planeta gigante, aprimorando outros detalhes com mais confiança.
Não tenho receio de mostrar meu espanto neste trabalho! Estes são muito efeitos sutis causados por muito movimentos complicados de gás dentro de Saturno, onde não podemos vê-los diretamente, mas podemos ser modelados com muito matemática complexa. Isso é algo ferozmente de alto nível.
E os cientistas ainda não terminaram! Notarei que o título do artigo é Cassini Ring Sismology as a Probe of Saturn’s Interior. I. Rotação rígida. Eles fizeram algumas suposições simplificadoras em seu trabalho, principalmente que Saturno gira como um corpo único e rígido. Esse não é o caso na realidade, e futuros trabalhos desta equipe incluirão a natureza mais complexa da forma como Saturno gira, com diferentes camadas se movendo em taxas diferentes. Isso pode muito bem focar ainda melhor na rotação do planeta.
Isso é algo que eu não teria esperado desta forma, que a Cassini nos ajudasse a entender não apenas os detalhes de Saturno, suas luas e anéis, mas também algumas de suas propriedades mais fundamentais.
la chica del tatuaje del dragón 2009
É incrível a profundidade e amplitude das informações que a Cassini nos retornou na Terra. Melhor ainda é como pessoas inteligentes também podem usar essas informações, aprendendo tanto sobre este mais belo planeta do sistema solar. Incluindo, no final do dia, quando exatamente é o final do dia.
