土星日的长度仍然未知,但现在我们知道了为什么我们不知道 |
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奇怪的是,天文学家不知道土星上的一天有多长,因为考虑到这颗巨大行星的气态性质,他们无法在这个问题上站稳脚跟。 因此,他们长期以来一直依靠对这颗环形行星磁场的无线电测量来帮助估计一天的长度。但他们意识到,这也没有真正奏效,因此估计仍然很宽松。现在,科学家们至少对这个问题的这一方面有了更好的处理。 新的观测结果显示,土星小卫星恩克拉多斯的间歇泉活动使这颗大行星的磁场非常沉重,以至于磁场的旋转速度比土星本身慢。月球只有310英里(500公里)宽。 爱荷华大学的Don Gurnett说:“没有人能预测到小卫星Enceladus会对多年来用于确定土星日长度的无线电技术产生如此大的影响。” Gurnett是美国国家航空航天局卡西尼号宇宙飞船无线电和等离子体波科学实验的首席研究员。这个想法是通过测量土星的无线电脉冲来测量土星的自转。这项技术在其他巨型行星上运行得很好。 但《科学》杂志本周在网上报道的新观测结果表明,从土星两极发出的、像一个巨大的南瓜骨架一样向外辐射的看不见的磁力线,会随着行星的自转而滑动。 此次滑动归因于源自恩克拉多斯引人注目的水蒸气和冰间歇泉的带电粒子的集体重量。间歇泉中的粒子环绕土星并带电,在赤道周围形成一个称为等离子体的热气盘。 与此同时,去年的测量显示,自20世纪80年代旅行者号任务测量以来,土星日延长了约6或8分钟,现在约为10小时47分钟。没有人怀疑这种趋势会永远持续下去(这意味着日子会以如此快的速度变得越来越长),但他们也不知道发生了什么。 天文学家们认为,要么是恩克拉多斯上的间歇泉现在比80年代更活跃,要么是土星绕太阳运行时可能存在季节性变化,这一年需要29个地球年才能完成。 Gurnett周四表示:“人们可以预测,当间歇泉非常活跃时,粒子会加载磁场,增加等离子体盘的滑动,从而进一步增加无线电发射周期。” “到目前为止,无线电、磁场和深层行星旋转之间的直接联系一直被认为是理所当然的,”伦敦帝国理工学院研究员、卡西尼号磁力计的首席研究员米歇尔·多尔蒂说。“土星表明我们需要进一步思考。” |