Forklaret: Hvor lang er en dag på hver planet? Venus og Saturn driller stadig videnskabsmænd

Astronomer leder stadig efter en nøjagtig vurdering af længden af ​​et døgn på Venus, mens Saturn fortsætter med at bedrage os. To nye undersøgelser understreger, hvor meget der stadig er tilbage at lære.

De officielle tidspunkter, som nu. (Kilde: NASA)

For århundreder siden opdelte de gamle dagen i 24 lige store dele eller timer. I dag ser vi på dette fra et andet synspunkt: Jorden tager cirka 24 timer at rotere én gang. Blandt andre planeter snurrer Mars én gang i lidt under 25 jordtimer, mens Jupiter spinder så hurtigt, at dens dag er mindre end 10 timer lang.

Det er et mål, der er så centralt for vores forståelse af planeterne, at det kan se ud til, at videnskabsmænd ville have fundet ud af solsystemets planeters rotationsperioder nu. Faktum er, at de ikke har. Astronomer leder stadig efter en nøjagtig vurdering af længden af ​​et døgn på Venus, mens Saturn fortsætter med at bedrage os. To nye undersøgelser understreger, hvor meget der stadig er tilbage at lære.

Venus: gemmeleg

Venus er noget af en mærkelig kugle. Tilsløret af skyer præsenterer den ikke et let synligt overfladetræk, såsom et krater, som kunne have været et referencepunkt for måling af dets rotationsperiode. I 1963, da radarobservationer brød gennem skydækket, afslørede Venus, at den roterer i en modsat retning af den for de fleste planeter.

Disse observationer viste, at længden af ​​en venusisk dag er 243 dage eller 5.832 timer. Efterfølgende målinger har dog givet inkonsistente værdier, der afviger med omkring seks minutter. I 1991 konkluderede undersøgelser baseret på Magellan-rumfartøjets observationer, at den korrekte rotationsperiode er 243,0185 dage med en usikkerhed på omkring 9 sekunder.

Nuværende usikkerheder, bemærker forskere i en undersøgelse i tidsskriftet Icarus, svarer til en afstand på omkring 13 miles på overfladen. For landermissioner, inklusive en planlagt i det næste årti, er denne afstand mere end nok til at gå glip af et målrettet landingssted.

Fra jordbaserede radarobservationer mellem 1988 og 2017 målte forskerne placeringen af ​​funktioner på den venusiske overflade på bestemte tidspunkter. Disse karakteristiske placeringer giver os mulighed for at bestemme længdegraden af ​​det punkt på Venus, der er tættest på Jorden under hver observation. Når du kender længdegradsændringen over tid, giver det rotationshastigheden, sagde hovedforfatter Bruce Campbell, formand for Smithsonian Institution's Center for Earth and Planetary Studies, via e-mail.

Forfatterne konkluderer, at den gennemsnitlige venusiske dag er 243,0212 dage, med den mindste usikkerhed endnu - kun 00006 dage. De forventer yderligere forbedringer i løbet af det næste årti.

Saturn: sæsonbestemte tricks

En gasgigant har per definition ingen faste overfladeegenskaber, som forskerne kan spore. For Jupiter fandt forskerne ud af rotationsperioden ved at observere mønstre i radiosignaler derfra.

Saturn har trodset sådanne forsøg. Det udsender kun lavfrekvente radiomønstre, der er blokeret af Jordens atmosfære. Først efter at Voyagers 1 og 2 sendte data hjem, i 1980 og 1981, kunne videnskabsmænd analysere mønstre, der antydede, at en dag på Saturn er omkring 10:40 timer lang. Men blot 23 år senere sendte Cassini-rumfartøjet data, der viste, at perioden havde ændret sig med 6 minutter, omkring 1 % - hvilket skulle tage hundreder af millioner af år.

For at finde svar på Saturn kiggede en ny undersøgelse ledet af Duane Pontius fra Birmingham-Southern College, USA på Jupiter. En vigtig forskel er, at i modsætning til Jupiter har Saturn en skrå akse og derfor årstider som Jorden. Afhængigt af årstiden modtager den nordlige og sydlige halvkugle forskellige mængder af ultraviolet stråling fra Solen. Dette påvirker plasmaet ved kanten af ​​Saturns atmosfære. Til gengæld skaber dette mere eller mindre træk i forskellige højder, ifølge modellen foreslået i undersøgelsen, offentliggjort i American Geophysical Union's Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Overladt til sig selv ville den øvre atmosfære bevæge sig med samme hastighed som den nedre atmosfære, men trækkraften gør, at den øvre atmosfære tager længere tid end den nederste atmosfære om at lave en fuld rotation rundt om planeten, forklarede Pontius via e-mail.

Dette tyder på, at de observerede perioder ikke er rotationsperioden for Saturns kerne. Det forbliver umålt. En af konklusionerne af vores arbejde er, at rotationsperioden ikke kan bestemmes ud fra radiosignalerne... sagde Pontius som svar på et spørgsmål. Med hensyn til hvornår hvordan og hvornår kerneperioden kan måles, ved jeg virkelig ikke! Imidlertid er fysikken i Saturns magnetosfære nu kendt for at være styret af den rotationshastighed, der styrer dens øvre atmosfære.

hvad er john legend nettoværdi

Del Med Dine Venner: