Загадка вращения Сатурна

Фото NASA / JPL / Space Science Institute
Фото NASA /​ JPL /​ Space Science Institute
Дмитрий Вибе, докт. физ.-мат. наук, зав. отделом физики и эволюции звезд Института астрономии РАН
Дмит­рий Вибе

В наш век, когда кос­ми­че­ские аппа­ра­ты вдоль и попе­рек избо­роз­ди­ли про­сто­ры Сол­неч­ной систе­мы, может пока­зать­ся доволь­но стран­ным, что нам до сих пор неиз­ве­стен точ­ный пери­од вра­ще­ния Сатур­на. Одна­ко, если заду­мать­ся, ситу­а­ция нетри­ви­аль­ная: как опре­де­лить пери­од осе­во­го вра­ще­ния пла­не­ты, у кото­рой нет твер­дой поверх­но­сти (или, по край­ней мере, она не вид­на)? В слу­чае с Юпи­те­ром помо­га­ет маг­нит­ное поле: юпи­те­ри­ан­ский маг­нит­ный диполь накло­нен к оси вра­ще­ния пла­не­ты, и пери­од ее осе­во­го вра­ще­ния мож­но опре­де­лить, изме­ряя пери­о­ди­че­ские вари­а­ции маг­нит­но­го поля в окрест­но­стях Юпи­те­ра. С Сатур­ном этот спо­соб рабо­та­ет гораз­до хуже, так как ось его маг­нит­но­го поля прак­ти­че­ски сов­па­да­ет с осью вра­ще­ния. Тем не менее по вари­а­ци­ям в радио­из­лу­че­нии маг­ни­то­сфе­ры Сатур­на, изме­рен­ным при помо­щи «Вояд­же­ров» в нача­ле 1980-х годов, был уста­нов­лен пери­од вра­ще­ния — при­мер­но 10 часов 39 минут. Ана­ло­гич­ные изме­ре­ния, выпол­нен­ные в 2003–2004 годы при помо­щи кос­ми­че­ско­го аппа­ра­та «Кас­си­ни», дали суще­ствен­но боль­шее зна­че­ние — 10 часов 45 минут. Такое рас­хож­де­ние мож­но объ­яс­нить тем, что по маг­нит­но­му полю опре­де­ля­ет­ся ско­рость вра­ще­ния маг­нит­но­го поля, а не пла­не­ты, а маг­нит­ное поле может сме­щать­ся внут­ри Сатур­на. Поэто­му для опре­де­ле­ния ско­ро­сти вра­ще­ния пла­не­ты жела­тель­но при­вле­кать дан­ные не толь­ко по маг­нит­но­му полю.

В 2007 году Джон Андер­сон и Дже­ральд Шуберт попы­та­лись оце­нить ско­рость вра­ще­ния Сатур­на, исполь­зуя дан­ные о его фор­ме и гра­ви­та­ци­он­ном поле, полу­чен­ные при помо­щи «Кас­си­ни», и полу­чи­ли оцен­ку 10 часов 32 мину­ты 35 секунд. И вот в мар­те 2015 года опуб­ли­ко­ва­на новая оцен­ка (http://adsabs.harvard.edu/abs/2015Natur.520..202H).

Равит Хел­лед (Изра­иль) с кол­ле­га­ми так­же исполь­зо­ва­ли дан­ные о гра­ви­та­ци­он­ном поле Сатур­на и поста­ра­лись объ­еди­нить их с дан­ны­ми о поляр­ном сжа­тии пла­не­ты, а так­же с огра­ни­че­ни­я­ми на его внут­рен­нюю струк­ту­ру. Для про­вер­ки они при­ме­ни­ли тот же метод к Юпи­те­ру и полу­чи­ли кор­рект­ное зна­че­ние для его пери­о­да вра­ще­ния. По новым оцен­кам, пери­од вра­ще­ния Сатур­на состав­ля­ет 10 часов 32 мину­ты 45 ± 46 секунд. Мож­но, конеч­но, спро­сить: зачем нуж­но с такой точ­но­стью знать пери­од вра­ще­ния Сатур­на? Так ли уж важ­на раз­ни­ца в несколь­ко минут? Но беда в том, что при неиз­вест­ном пери­о­де осе­во­го вра­ще­ния Сатур­на невоз­мож­но изме­рить ско­рость вет­ра в его атмо­сфе­ре и, соот­вет­ствен­но, невоз­мож­но точ­но оце­нить энер­ге­ти­ку про­ис­хо­дя­щих в атмо­сфе­ре про­цес­сов.

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: