SVEMIR KROZ TELESKOP

Saturnova rotacija dovela do pomutnje među astronomima

Prevela i uredila: Ivana Kali

Matrix World

New Scientist 

Nova procjena o tom koliko se brzo vrti Saturn, temelji se na  magnetskim podacima iz  NASA-ine svemirske letjelica Cassini, ali to nisu podaci koje su znanstvenici očekivali. S obzirom na to da je ova planeta ustvari plinoviti div, rotaciju je u prošlosti bilo teško izmjeriti. Njegova plinovita atmosferska obilježja mijenjaju stalno svoje međusobne odnose i ne mogu se iskoristiti kako bi se odredila brzina vrtnje planetarne unutrašnjosti.

Letjelica Cassini i Saturn.

Najčešće citirana brojka za Saturnov rotacijski period je 10 sati 39 minuta 22,4 sekunda i ustanovljena je  1980. Voyagerovim opažanjima radio valova stvorenih solarnom radijacijom, a koji su udarali o atmosferu planete. Ipak Cassini se vratio s drugačijim podacima od gotovo 8 minuta  dužim vremenom  i nije bilo lako objasniti zbog čega je došlo do te razlike.

Jedno od mogućih objašnjenja za  razliku u orbitalnim periodima je u tome što električki nabijena ionosfera „prosklizava“ u odnosu na rotaciju planete .

„Poznavanje rotacijskog perioda je iznimno važno  kad pokušavate modelirati unutrašnjost planete kakva je Saturn,“ kaže Giacomo Giampieri iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon.

Pomirljive razlike

Giampieri i njegove kolege, pregledali su podatke koje je sakupio mjerač magnetske protočnosti (fluxgate magnetometer) tijekom  perioda od 14 mjeseci  i pri tom su otkrili mali periodični signal u Saturnovom magnetskom polju  koji se ponavlja svakih 10 sati i 47 minuta. Ako je signal uistinu povezan sa rotacijom čvrste jezgre planete, kao što predlaže  Cassinijev tim , nije baš najjasnije kako uskladiti  ova, s ranijim Voyagerovim mjerenjima.

„Nitko zdrave pameti ne bi mogao zamisliti da bi se rotacija Saturna mogla promijeniti toliko puno u tom periodu,“  kaže Donald Gurnett, glavni Cassinijev istražitelj na području radio i plazma valova, s univerziteta u Iowi. Tako dramatična promjena kod planete Saturnove veličine zahtijevala bi enormnu količinu energije. Da je stvarno tolika sila bila na djelu, ona bi odavno smanjila brzinu rotacije planete na razinu kretanja puža. Jedno od mogućih objašnjenja je da električno nabijena atmosfera  koja okružuje Saturn  „proklizava“ u odnosu na rotaciju planete. Ionosfera  utječe na oblik magnetnog polja  tako da između ionosfere i gornje atmosfere nastaje trenje koje bi, zajedno sa sezonskim varijacijama  sunčevog isijavanja, mogle biti razlog zbog kojeg je došlo do razlike u Cassinijevm i Voyagerovim podacima.

„Zasigurno se ne radi o greškama na mjernim instrumentima,” kaže Gurnett, koji je bio glavni istražitelj  za radio-senzorski instrumentarij na Voyageru. Prethodno su se znanstvenici već koristili magnetskim poljem  da bi odredili  točno vrijeme vrijeme njegove rotacije, i to u slučaju Jupitera. Kao i kod Saturna, Jupiterovo magnetsko polje  stvara se duboko u unutrašnjosti  planete  i proteže se daleko u svemir, ali s obzirom na to da je Jupiterovo magnetno polje  blago nagnuto , za vrijeme rotacije dolazi do kolebanja. Ta pojava stvara jaki periodički signal u Jupiterovom magnetskom polju  i smatra se pouzdanim indikatorom brzine rotacije planete. Nasuprot tome Saturnovo magnetno polje  je popravnano sa rotacijskom osi pa ne dolazi do kolebanja. Periodičnost koju je izmjerio Cassiini je najvjerojatnije uzrokovana  nekakvom magnetskom anomalijom unutar Saturna koja je, pretpostavlja se, vezana uz samu prirodu čvrste jezgre atoma.