Teoreetiliselt on päeva pikkuse määramine planeedil üsna lihtne - lihtsalt mõõta, kui kaua võtab aega üks täispööre. Gaasihiiglase Saturniga seda tehes on see aga osutunud astronoomiliseks peavaluks.
Planeedi pind on enam-vähem funktsionaalne, see tähendab, et täieliku pöörde tähistamiseks pole mägesid ega kraatreid ning Saturni magnetväli on ebatavaline, mis takistab teadlastel pöörlemise määramiseks kasutada elektromagnetilisi mõõtmisi. Kuid kasutades teadmata kadunud, kuid unustamata Cassini kosmoselaeva andmeid, on teadlased uurinud planeedi ikoonilisi rõngaid, et määrata päeva pikkus 10 tundi, 33 minutit ja 38 sekundit, teatavad meeskonnad ajakirjas Astrophysical Journal .
Meghan Bartels kirjutab Space.com-ist, et teadlased kasutasid seismomeetri abil planeedi rõngaste süsteemi, mis oli valmistatud kosmose tolmust, kividest ja jääosakestest. Idee pakuti esmakordselt välja 1982. aastal ja seda laiendati 1990. aastal, kuid seda ei saanud katsetada enne, kui Cassini käsitöö hakkas rõngaid lähedalt uurima. Teooria oli, et Saturni sisemus vibreerib sagedustel, mis põhjustavad variatsioone selle gravitatsiooniväljas. Teadlaste hinnangul registreerisid rõngastes olevad osakesed need raskusjõu tühjendamise pisikesed muutused lainekujundina, mida saaks seejärel kasutada planeedi pöörlemiskiiruse määramiseks.
"Teadlased kasutasid Saturni sisemusse jõudmiseks rõngaste laineid ja avasid selle planeedi kauaoodatud põhijoone, " ütles Cassini projekti teadlane Linda Spilker NASA pressiteates. „Ja see on tõesti kindel tulemus. Rõngad hoidsid vastust. ”
Kui Voyageri sondid 1980. ja 1981. aastal Saturnist mööda lendasid, kasutasid teadlased magnetvälja näitu, et päeva pikkuseks prognoosida 10 tundi, 39 minutit ja 23 sekundit. Kui Cassini jõudis planeedile, kasutas ta päeva pikkuse hindamiseks ka magnetvälja mõõtmisi, saades tulemuste vahemiku 10 tunnist ja 36 minutist 10 tunnini ja 48 minutini.
Väikesed lahknevused tekivad seetõttu, et Saturni magnetväli on peaaegu täiuslikult joondatud pöörlemisteljega, erinevalt Maa, Jupiteri, Uraani ja Neptuuni, nagu pisut kaldu, planeetide magnetväljadest. Kui kilometraaživäline magnetväli tiirleb ümber pöörlemistelje, tekitab see perioodilisi raadiosignaale, mida saab kasutada selle pöörde arvutamiseks. Kuid Saturni ülaosa pöörlemine ei anna samu signaale, mistõttu on täpse pöörlemisaja saamine keeruline.
Olukord pettunud astronoomid aastakümneid. Isegi pärast seda, kui Cassini uuris Saturni orbiidilt juba üle kümne aasta, ei suutnud teadlased siiski päevapikkust kinnitust lahendada.
"See on natuke piinlik, " rääkis Saturni magnetvälja uuriv Imperial College Londoni füüsik Michele Dougherty Bartelsile teises loos eelmise aasta oktoobris. "Olime seal orbiidil 13 aastat ja me ei saa siiani öelda, kui pikk päev Saturnil on."
Nüüd ei pea teadlased nii häbenema, kuid arenguruumi on veel. Bartels teatas, et viimases arvutamises on veamäär ja tegelik päevapikkus võib olla minutist kuni 52 sekundini pikem või kuni 19 sekundit lühem - kuigi see on eelmise 12-minutilise veamarginaali tohutu paranemine.
