Пояснення: Скільки триває день на кожній планеті? Венера і Сатурн досі дражнять вчених

Астрономи все ще шукають точну оцінку тривалості доби на Венері, тоді як Сатурн продовжує нас обманювати. Два нових дослідження підкреслюють, як багато ще залишилося вчитися.

Офіційні терміни, на даний момент. (Джерело: NASA)

Століття тому стародавні ділили день на 24 рівні частини, або години. Сьогодні ми подивимося на це з іншої точки зору: для одного оберту Землі потрібно приблизно 24 години. Серед інших планет Марс обертається приблизно за 25 земних годин, тоді як Юпітер обертається так швидко, що його день триває менше 10 годин.

Це настільки важливий показник для нашого розуміння планет, що може здатися, що вчені вже з’ясували періоди обертання планет Сонячної системи. Справа в тому, що вони цього не зробили. Астрономи все ще шукають точну оцінку тривалості доби на Венері, тоді як Сатурн продовжує нас обманювати. Два нових дослідження підкреслюють, як багато ще залишилося вчитися.

Венера: хованки

Венера – це щось на кшталт дивацтва. Прихований хмарами, він не має добре видимої поверхні, наприклад кратера, який міг би бути орієнтиром для вимірювання періоду його обертання. У 1963 році, коли радарні спостереження прорвали хмарний покрив, Венера виявила, що вона обертається в напрямку, протилежному тому для більшості планет.

Ці спостереження показали, що тривалість доби на Венері становить 243 дні, або 5832 години. Однак наступні вимірювання дали суперечливі значення, які відрізняються приблизно на шість хвилин. У 1991 році дослідження, засновані на спостереженнях космічного корабля Магеллан, прийшли до висновку, що правильний період обертання становить 243,0185 днів з невизначеністю близько 9 секунд.

Нинішні невизначеності, зазначають дослідники в дослідженні в журналі Icarus, відповідають відстані близько 13 миль на поверхні. Для місій спускового апарату, у тому числі запланованого на наступне десятиліття, цієї відстані більш ніж достатньо, щоб пропустити цільове місце приземлення.

За результатами земних радіолокаційних спостережень у період з 1988 по 2017 роки дослідники виміряли розташування об’єктів на поверхні Венери в певний час. Ці особливості місцезнаходження дозволяють нам визначити довготу точки на Венері, яка є найближчою до Землі під час кожного спостереження. Як тільки ви дізнаєтеся про зміну довготи з часом, що забезпечує швидкість обертання, написав електронною поштою провідний автор Брюс Кемпбелл, голова Центру досліджень Землі та планети Смітсонівського інституту.

Автори роблять висновок, що середня венерианська доба становить 243,0212 днів, з найменшою невизначеністю — всього 00006 днів. Вони очікують подальших покращень протягом наступного десятиліття.

Сатурн: сезонні хитрощі

Газовий гігант, за визначенням, не має твердих поверхонь, щоб вчені могли відстежити. Для Юпітера вчені з’ясували період обертання, спостерігаючи за закономірностями радіосигналів звідти.

Сатурн кинув виклик таким спробам. Він випромінює лише низькочастотні радіосхеми, які блокуються атмосферою Землі. Лише після того, як «Вояджери 1» і «2» надіслали додому дані, у 1980 та 1981 роках, вчені змогли проаналізувати закономірності, які припускали, що день на Сатурні триває приблизно 10:40 годин. Але всього через 23 роки космічний корабель «Кассіні» надіслав дані, які показали, що період змінився на 6 хвилин, приблизно на 1%, що має зайняти сотні мільйонів років.

Щоб знайти відповіді для Сатурна, нове дослідження, яке проводив Дуейн Понтіус з Бірмінгемського Південного коледжу, США, розглядало Юпітер. Ключова відмінність полягає в тому, що на відміну від Юпітера, Сатурн має нахилену вісь і, отже, пори року, як у Землі. Залежно від пори року північна і південна півкулі отримують різну кількість ультрафіолетового випромінювання Сонця. Це впливає на плазму на краю атмосфери Сатурна. У свою чергу, це створює більшу чи меншу опору на різних висотах, згідно з моделлю, запропонованою в дослідженні, опублікованому в журналі Американського геофізичного союзу «Журнал геофізичних досліджень: космічна фізика».

Залишена сама по собі, верхні шари атмосфери будуть рухатися з тією ж швидкістю, що й нижні шари атмосфери, але через опору верхній атмосфері потрібно більше часу, ніж нижній атмосфері, щоб зробити повний оберт навколо планети, пояснив Понтій у електронній пошті.

Це говорить про те, що спостережувані періоди не є періодом обертання ядра Сатурна. Це залишається невиміреним. Одним із висновків нашої роботи є те, що за радіосигналами не можна визначити період обертання… – сказав Понтій, відповідаючи на запитання. Щодо того, як і коли можна виміряти основний період, я справді не знаю! Однак тепер відомо, що фізика магнітосфери Сатурна керується швидкістю обертання, яка керує його верхніми шарами атмосфери.

Поділіться Зі Своїми Друзями: