วงแหวนของดาวเสาร์ให้ข้อมูลที่พวกเขาต้องการแก่นักวิทยาศาสตร์ในการตรึงระยะเวลานานเท่าใดบนยักษ์แก๊ส
(ภาพ: © NASA / JPL-Caltech / สถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศ)
ตั้งค่าตัวจับเวลาของคุณเป็นเวลา 10 ชั่วโมง 33 นาทีและ 38 วินาที - นักวิทยาศาสตร์ได้คิดในที่สุดว่านานแค่ไหนที่ดาวเสาร์ใช้เวลานานหนึ่งวันในการถอดรหัสความลึกลับที่น่าเกรงขามเกี่ยวกับยักษ์ก๊าซที่ล้อมรอบ
ตามการวิจัยที่ตีพิมพ์ใหม่ซึ่งใช้ข้อมูลที่รวบรวมโดยภารกิจ Cassini ของนาซ่าก่อนที่ยานอวกาศจะถูกทำลายในเดือนกันยายน 2017 การคำนวณใหม่จะลดการประมาณการก่อนหน้านี้หลายนาทีสำหรับวันเสาร์ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ทำมานานหลายทศวรรษตามข้อมูลจากภารกิจ Cassini และผู้บุกเบิกรอบโลก
“ นักวิจัยใช้คลื่นในวงแหวนเพื่อส่องเข้าไปในการตกแต่งภายในของดาวเสาร์และทำให้เกิดลักษณะพื้นฐานที่เป็นที่ต้องการมายาวนานของดาวเคราะห์และมันก็เป็นผลที่มั่นคงจริงๆ” ลินดาสปิลเกอร์นักวิทยาศาสตร์โครงการ Cassini กล่าวในแถลงการณ์ "วงแหวนถือคำตอบ" [ในภาพ: ภารกิจ Cassini จบลงด้วย Epic Dive สู่ Saturn]
มันอาจดูเหมือนง่ายที่จะวัดความยาวของวันบนดาวเคราะห์ดวงหนึ่ง - แค่รอและดูการหมุนรอบโลก แต่ความยาวของวันเสาร์ที่แม่นยำทำให้นักวิทยาศาสตร์หยุดนิ่งมาหลายสิบปีแล้ว เนื่องจากดาวเคราะห์นี้เป็นดาวก๊าซยักษ์นักวิจัยจึงไม่สามารถดูจุดสังเกตที่มั่นคงผ่านเมฆอย่างที่พวกเขาสามารถทำได้กับดาวเคราะห์หิน
นักวิทยาศาสตร์ยังสามารถใช้การเอียงของสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์เพื่อวัดความยาวของวัน แต่นั่นไม่ได้ผลกับดาวเสาร์เพราะสนามนั้นสอดคล้องกับแกนหมุนของโลกเกือบสมบูรณ์แบบทำให้การคำนวณของพวกเขาหยุดนิ่ง นักวิทยาศาสตร์คนหนึ่งที่ศึกษาสนามแม่เหล็กของดาวเคราะห์กล่าวว่าความไม่แน่นอนในวันนั้นคือ "น่าอายเล็กน้อย" ในการให้สัมภาษณ์กับ Space.com เกี่ยวกับงานวิจัยที่ตีพิมพ์ในเดือนตุลาคม
ความท้าทายเหล่านี้ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีการประเมินคร่าวๆที่ลดลงระหว่าง 10 ชั่วโมง 36 นาทีและ 10 ชั่วโมง 48 นาทีซึ่งไม่น่าพอใจอย่างยิ่ง
งานวิจัยที่ตีพิมพ์ในวันนี้ใช้วิธีการที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง - ไม่ได้มองไปที่ดาวเคราะห์เอง ความคิดนี้ถูกเสนอในปี 1982 แต่ไม่ใช่จนกระทั่งภารกิจของ Cassini ทำให้นักวิทยาศาสตร์มีข้อมูลเพื่อดูว่าเทคนิคนี้ใช้ได้ผลหรือไม่
แนวคิดก็คือเมื่อดาวเสาร์หมุนรอบตัวมันก็สั่นเล็กน้อยทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสนามโน้มถ่วงของดาวเคราะห์ การเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ เหล่านั้นกระเพื่อมไปที่ก้อนน้ำแข็งในวงแหวนที่ประดับยักษ์ก๊าซทำให้เกิดคลื่นขนาดเล็กในวงแหวน
“ อนุภาคทั่ววงแหวนไม่สามารถช่วยได้ แต่รู้สึกถึงความผันผวนในสนามโน้มถ่วง” Christopher Mankovich นักศึกษาปริญญาโทสาขาดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซกล่าวในแถลงการณ์ "ในสถานที่เฉพาะในวงออสซิลเลชันเหล่านี้จับอนุภาควงแหวนในเวลาที่เหมาะสมในวงโคจรของพวกมันเพื่อค่อยๆสร้างพลังงานขึ้นมาและพลังงานนั้นจะถูกพาไปเป็นคลื่นที่สังเกตได้"
ดังนั้น Mankovich และเพื่อนร่วมงานของเขาได้ศึกษาคลื่นที่สังเกตได้เหล่านั้นและใช้มันเพื่อย้อนกลับเข้าด้านในของดาวเคราะห์เอง นั่นเป็นวิธีที่นักวิจัยมาพร้อมกับการวัด 10 ชั่วโมง 33 นาทีและ 38 วินาที มันยังไม่ได้ตั้งค่าในหิน - แถบข้อผิดพลาดในการคำนวณนั้นยืดออกไประหว่างหนึ่งนาทีถึง 52 วินาทีอีกต่อไปและสั้นลงหนึ่งนาทีและ 19 วินาที แต่ช่วงการคำนวณใหม่จะใช้เวลา 12 นาทีในหน้าต่าง
งานวิจัยนี้ได้อธิบายไว้ในเอกสารเผยแพร่เมื่อวานนี้ (17 ม.ค. ) ในวารสาร Astrophysical Journal
