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Mit festen Planeten wie der Erde und dem Mars ist es einfach, die Länge ihrer Tage zu verfolgen. Wissenschaftler haben Merkmale des Saturn-Magnetfelds verwendet, um wie Objekte auf seiner Oberfläche zu wirken. Verfolgen der Zeit, die dieser Punkt im Magnetfeld benötigt, um sich wieder zu drehen. Cassini hat festgestellt, dass der Saturn-Tag 10 Stunden, 47 Minuten, 6 Sekunden (+ - 40 Sekunden) beträgt.
Wir alle wissen, dass sich die Erde alle 24 Stunden dreht, aber Wissenschaftler hatten lange Zeit Schwierigkeiten festzustellen, wie lange der Tag auf dem Saturn dauert. Das Magnetometer an Bord des Cassini-Raumfahrzeugs hat zum ersten Mal ein periodisches Signal im Saturn-Magnetfeld gemessen, eine wichtige Information, um endlich die Länge eines Saturn-Tages und die Entwicklung dieses gasförmigen Planeten zu verstehen.
Die neuesten Forschungsergebnisse legen nahe, dass ein Saturn-Tag 10 Stunden, 47 Minuten, 6 Sekunden (plus oder minus 40 Sekunden) beträgt. Das sind 8 Minuten langsamer als die Ergebnisse der NASA Voyager aus den frühen 1980er Jahren und langsamer als frühere Schätzungen eines anderen Cassini-Instruments. Die Magnetometerergebnisse liefern die beste Schätzung des bisherigen Saturn-Tages, da er tief in den Saturn hinein sehen kann. Diese Cassini-Ergebnisse sind in der Ausgabe vom 4. Mai der Zeitschrift Nature enthalten.
"Die Messung der Rotationsperiode eines felsigen Planeten wie der Erde ist einfach, aber Messungen für Planeten aus Gas wie Saturn stellen Probleme dar", sagte der Hauptautor des Papiers, Dr. Giacomo Giampieri, ein Forscher am Jet Propulsion Laboratory der NASA , Pasadena, Kalifornien.
Planeten drehen sich um ihre „Spin“ -Achsen, während sie um die Sonne kreisen. Felsige Planeten wie Erde und Mars haben Rotationsperioden, die leicht zu messen sind, da wir Oberflächenmerkmale im Vorbeigehen sehen können, wie z. B. die Kontinente vom Weltraum aus gesehen. Gasförmige Planeten haben keine feste Oberfläche zum Verfolgen.
Das Magnetfeld wird tief im flüssigen Metallkern des Saturn durch fließende elektrische Ströme erzeugt. Durch Messung des Feldes können Forscher die Länge des Tages auf dem Saturn bestimmen.
"Diese Messung war eines der wichtigsten wissenschaftlichen Ziele für die Mission", sagte Professor Michele Dougherty vom Imperial College London. "Das Finden eines bestimmten periodischen Rhythmus im Magnetfeld hilft uns, die innere Struktur des Saturn zu verstehen, die uns wiederum hilft, zu verstehen, wie er sich gebildet hat."
Das Wissen über die Länge eines Tages oder die Geschwindigkeit, mit der sich der Planet dreht, ist entscheidend, um die innere Struktur des Planeten zu verstehen und die Wettermuster auf dem Saturn zu modellieren.
Bei Annäherung an den Saturn maß Cassinis Radio- und Plasmawelleninstrument Funksignale und sagte voraus, dass der Tag auf dem Saturn 10 Stunden, 45 Minuten und 45 Sekunden betrug. Das war damals eine sehr gute Schätzung.
Seit den Tagen der Voyager haben Wissenschaftler Veränderungen in der Zeit der Funkbeobachtungen beobachtet. Sie wussten, dass es praktisch unmöglich war, eine so große Masse wie Saturn zu verlangsamen oder zu beschleunigen. Als Cassinis Messungen des Rhythmus natürlicher Funksignale vom Planeten weiter variierten, begannen die Wissenschaftler zu erkennen, dass diese Signale wahrscheinlich keine direkte Messung der internen Rotationsrate waren. Plötzlich wurde die Länge des Saturn-Tages ungewiss. Messungen des Magnetfelds helfen Wissenschaftlern, tief in den Saturn hinein zu „sehen“, und haben dieses Rätsel möglicherweise endlich gelöst.
„Unsere Magnetfeldmessungen sind seit dem Eintritt von Cassini in die Umlaufbahn vor fast zwei Jahren konstant geblieben, während Funkmessungen seit der Voyager-Ära große Variabilität gezeigt haben. Indem wir das Magnetfeld über den Rest der Mission überwachen, können wir dieses Rätsel lösen “, so Giampieri.
Neben Giampieri sind die anderen Autoren: Michele Dougherty vom Imperial College, London; Edward Smith auch von JPL; und Christopher Russell von der University of California in Los Angeles.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet die Cassini-Huygens-Mission für das Science Mission Directorate der NASA in Washington. Der Cassini-Orbiter wurde bei JPL entworfen, entwickelt und montiert. Das Magnetometerteam arbeitet am Imperial College in London und arbeitet mit Teammitgliedern aus den USA und mehreren europäischen Ländern zusammen.
Bilder und weitere Informationen finden Sie unter: http://www.nasa.gov/cassini und http://saturn.jpl.nasa.gov.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
