Útskýrt: Hvað er dagur langur á hverri plánetu? Venus og Satúrnus stríða enn vísindamönnum

Stjörnufræðingar eru enn að leita að nákvæmu mati á lengd dags á Venusi á meðan Satúrnus heldur áfram að blekkja okkur. Tvær nýjar rannsóknir undirstrika hversu mikið á eftir að læra.

Opinberar tímasetningar, eins og er. (Heimild: NASA)

Fyrir öldum skiptu fornmenn deginum í 24 jafna hluta, eða klukkustundir. Í dag lítum við á þetta frá hinu sjónarhorni: Jörðin tekur um það bil 24 klukkustundir að snúast einu sinni. Meðal annarra reikistjarna snýst Mars einu sinni á tæpum 25 jarðarstundum, en Júpíter snýst svo hratt að dagur hans er innan við 10 klukkustundir.

Það er mælikvarði sem er svo miðlægur í skilningi okkar á plánetunum að það gæti virst sem vísindamenn hefðu nú þegar fundið út snúningstímabil sólkerfisreikistjörnunnar. Staðreyndin er sú að þeir hafa ekki gert það. Stjörnufræðingar eru enn að leita að nákvæmu mati á lengd dags á Venusi á meðan Satúrnus heldur áfram að blekkja okkur. Tvær nýjar rannsóknir undirstrika hversu mikið á eftir að læra.

Venus: fela og leita

Venus er eitthvað skrítið. Það er hulið af skýjum og sýnir ekki vel sjáanlegt yfirborðseinkenni, eins og gígur, sem gæti hafa verið viðmiðunarpunktur til að mæla snúningstíma hans. Árið 1963, þegar ratsjármælingar brutust í gegnum skýjahuluna, leiddi Venus í ljós að hún snýst í gagnstæða átt við flestar plánetur.

Þessar athuganir sýndu að lengd Venusian dags er 243 dagar, eða 5.832 klukkustundir. Síðari mælingar hafa hins vegar gefið ósamræmi gildi, sem munar um sex mínútur. Árið 1991 komust rannsóknir sem byggðar voru á athugunum Magellan geimfarsins að þeirri niðurstöðu að réttur snúningstími væri 243,0185 dagar, með óvissu upp á um 9 sekúndur.

Núverandi óvissa, athugaðu vísindamenn í rannsókn í tímaritinu Icarus, samsvara um 13 mílna fjarlægð á yfirborðinu. Fyrir lendingarferðir, þar á meðal eitt sem er fyrirhugað á næsta áratug, er þessi fjarlægð meira en nóg til að missa af markvissri lendingarstað.

Frá ratsjármælingum á jörðu niðri á árunum 1988 til 2017 mældu rannsakendur staðsetningu eiginleika á yfirborði Venusar á ákveðnum tímum. Þessir eiginleikar staðsetningar gera okkur kleift að finna lengdargráðu punktsins á Venusi sem er næst jörðinni við hverja athugun. Þegar þú veist lengdarbreytinguna með tímanum, þá gefur það snúningshraðann, sagði aðalhöfundur Bruce Campbell, formaður Smithsonian stofnunarinnar Center for Earth and Planetary Studies, í tölvupósti.

Höfundarnir álykta að meðaldagur Venusíu sé 243,0212 dagar, með minnstu óvissu til þessa - aðeins 00006 dagar. Þeir búast við frekari framförum á næsta áratug.

Satúrnus: árstíðabundin brellur

Gasrisi, samkvæmt skilgreiningu, hefur enga fasta yfirborðseiginleika fyrir vísindamenn að fylgjast með. Fyrir Júpíter reiknuðu vísindamenn út snúningstímabilið með því að athuga mynstur í útvarpsmerkjum þaðan.

Satúrnus hefur staðist slíkar tilraunir. Það sendir aðeins frá sér lágtíðni útvarpsmynstur sem eru lokuð af lofthjúpi jarðar. Aðeins eftir að Voyagers 1 og 2 sendu heim gögn, 1980 og 1981, gátu vísindamenn greint mynstur sem bentu til þess að dagur á Satúrnusi væri um 10:40 klukkustundir að lengd. En aðeins 23 árum síðar sendi Cassini geimfarið gögn sem sýndu að tímabilið hefði breyst um 6 mínútur, um 1% - sem ætti að taka hundruð milljóna ára.

Til að finna svör við Satúrnusi skoðaði ný rannsókn undir forystu Duane Pontius frá Birmingham-Southern College í Bandaríkjunum Júpíter. Lykilmunur er sá að ólíkt Júpíter hefur Satúrnus hallaás og því árstíðir eins og jörðin. Það fer eftir árstíðum að norður- og suðurhvel jarðar fá mismikla útfjólubláa geislun frá sólinni. Þetta hefur áhrif á plasma við jaðar lofthjúps Satúrnusar. Aftur á móti skapar þetta meira og minna tog í mismunandi hæðum, samkvæmt líkaninu sem lagt er til í rannsókninni, sem birt var í American Geophysical Union's Journal of Geophysical Research: Space Physics.

Ef efri lofthjúpurinn er eftir sjálfum sér myndi efri lofthjúpurinn hreyfast á sama hraða og neðri lofthjúpurinn, en drátturinn gerir það að verkum að efri lofthjúpurinn tekur lengri tíma en neðri lofthjúpinn að snúa sér að fullu um plánetuna, útskýrði Pontíus í tölvupósti.

Þetta bendir til þess að tímabil sem sést sé ekki snúningstímabil kjarna Satúrnusar. Það er enn ómælt. Ein af niðurstöðum vinnu okkar er að ekki er hægt að ákvarða snúningstímabilið út frá útvarpsmerkjunum... sagði Pontius sem svar við spurningu. Hvað varðar hvenær hvernig og hvenær hægt er að mæla kjarnatímabilið, þá veit ég það ekki! Hins vegar er nú vitað að eðlisfræði segulhvolfs Satúrnusar stjórnast af snúningshraðanum sem stjórnar efri lofthjúpnum.

Deildu Með Vinum Þínum: