Объяснили: Сколько длится день на каждой планете? Венера и Сатурн до сих пор дразнят ученых

Астрономы все еще ищут точную оценку продолжительности дня на Венере, в то время как Сатурн продолжает нас вводить в заблуждение. Два новых исследования подчеркивают, сколь многому еще предстоит научиться.

Официальные тайминги на данный момент. (Источник: НАСА)

Столетия назад древние делили день на 24 равные части, или часа. Сегодня мы смотрим на это с другой точки зрения: Земля совершает один оборот примерно за 24 часа. Среди других планет Марс вращается один раз за 25 земных часов, в то время как Юпитер вращается так быстро, что его день длится менее 10 часов.

Эта мера настолько важна для нашего понимания планет, что может показаться, что ученые уже выяснили периоды вращения планет Солнечной системы. На самом деле это не так. Астрономы все еще ищут точную оценку продолжительности дня на Венере, в то время как Сатурн продолжает нас вводить в заблуждение. Два новых исследования подчеркивают, сколь многому еще предстоит научиться.

Венера: прятки

Венера - что-то вроде чудака. Скрытый облаками, он не представляет собой хорошо заметных поверхностных элементов, таких как кратер, который мог бы служить ориентиром для измерения периода его вращения. В 1963 году, когда радиолокационные наблюдения прорвались сквозь облачный покров, Венера обнаружила, что она вращается в направлении, противоположном направлению большинства планет.

Эти наблюдения показали, что длина венерианских суток составляет 243 дня или 5832 часа. Однако последующие измерения дали противоречивые значения, различающиеся примерно на шесть минут. В 1991 году исследования, основанные на наблюдениях космического корабля Magellan, пришли к выводу, что правильный период вращения составляет 243,0185 суток с погрешностью около 9 секунд.

Настоящая неопределенность, как отмечают исследователи в исследовании в журнале Icarus, соответствует расстоянию около 13 миль на поверхности. Для спускаемых аппаратов, включая одну, запланированную на следующее десятилетие, этого расстояния более чем достаточно, чтобы не попасть в целевую точку приземления.

С помощью радиолокационных наблюдений с Земли в период с 1988 по 2017 год исследователи измерили расположение объектов на поверхности Венеры в определенное время. Эти местоположения объектов позволяют нам определить долготу точки на Венере, которая находится ближе всего к Земле во время каждого наблюдения. Как сообщил по электронной почте ведущий автор Брюс Кэмпбелл, председатель Центра исследований Земли и планет Смитсоновского института, если вы знаете, что долгота меняется с течением времени, это дает представление о скорости вращения.

Авторы приходят к выводу, что средний венерианский день составляет 243,0212 дня, с наименьшей пока неопределенностью - всего 00006 дней. Они ожидают дальнейших улучшений в течение следующего десятилетия.

Сатурн: сезонные хитрости

Газовый гигант по определению не имеет твердой поверхности, которую ученые могли бы отслеживать. Для Юпитера ученые вычислили период вращения, наблюдая оттуда в радиосигналах.

Сатурн бросил вызов таким попыткам. Он излучает только низкочастотные радиоволны, которые блокируются атмосферой Земли. Только после того, как космические аппараты 'Вояджеры 1' и '2' отправили домой данные в 1980 и 1981 годах, ученые смогли проанализировать закономерности, предполагающие, что день на Сатурне длится около 10:40 часов. Но всего 23 года спустя космический аппарат Кассини отправил данные, которые показали, что период изменился на 6 минут, примерно на 1%, что должно занять сотни миллионов лет.

Чтобы найти ответы на вопрос о Сатурне, в новом исследовании, проведенном Дуэйном Понтиусом из Бирмингемско-Южного колледжа, США, был изучен Юпитер. Ключевое отличие состоит в том, что в отличие от Юпитера, у Сатурна наклонная ось и, следовательно, такие сезоны, как Земля. В зависимости от сезона северное и южное полушария получают разное количество ультрафиолетового излучения от Солнца. Это влияет на плазму на краю атмосферы Сатурна. В свою очередь, это создает большее или меньшее сопротивление на разных высотах, согласно модели, предложенной в исследовании, опубликованном в Journal of Geophysical Research: Space Physics Американского геофизического союза.

Предоставленные самой себе, верхние слои атмосферы будут двигаться с той же скоростью, что и нижние слои атмосферы, но сопротивление заставляет верхние слои атмосферы совершать полный оборот вокруг планеты дольше, чем нижние слои атмосферы, пояснил Понтиус в электронном письме.

Это говорит о том, что наблюдаемые периоды не являются периодом вращения ядра Сатурна. Это остается неизмеримым. Один из выводов нашей работы состоит в том, что период вращения не может быть определен по радиосигналам… - сказал Понтий, отвечая на вопрос. Что касается того, когда и как можно измерить основной период, я действительно не знаю! Однако теперь известно, что физика магнитосферы Сатурна определяется скоростью вращения его верхних слоев атмосферы.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: