Los anillos distintivos de Saturno fueron observados en detalles sin precedentes por la nave espacial Cassini de la NASA, y los científicos ahora han utilizado esas observaciones para explorar el interior del planeta gigante y obtener la primera determinación precisa de su velocidad de rotación. La duración de un día en Saturno, segúnsegún sus cálculos, son 10 horas, 33 minutos y 38 segundos.
Los investigadores estudiaron los patrones de onda creados dentro de los anillos de Saturno por las vibraciones internas del planeta. En efecto, los anillos actúan como un sismógrafo extremadamente sensible al responder a las vibraciones dentro del planeta mismo.
Similar a las vibraciones de la Tierra por un terremoto, Saturno responde a las perturbaciones vibrando a frecuencias determinadas por su estructura interna. La convección impulsada por el calor en el interior es la fuente más probable de las vibraciones. Estas oscilaciones internas causan la densidad en cualquier lugar en particulardentro del planeta para fluctuar, lo que hace que el campo gravitacional fuera del planeta oscile a las mismas frecuencias.
"Las partículas en los anillos sienten esta oscilación en el campo gravitacional. En los lugares donde esta oscilación resuena con las órbitas de los anillos, la energía se acumula y se deja llevar como una onda", explicó Christopher Mankovich, un estudiante graduado en astronomía y astrofísica en la UCSanta Cruz.
Mankovich es autor principal de un artículo, publicado el 17 de enero en el Revista astrofísica , comparando los patrones de onda en los anillos con modelos de la estructura interior de Saturno.
La mayoría de las ondas observadas en los anillos de Saturno se deben a los efectos gravitacionales de las lunas que orbitan fuera de los anillos, dijo el coautor Jonathan Fortney, profesor de astronomía y astrofísica en la UC Santa Cruz. "Pero algunas de las características de los anillos se debena las oscilaciones del planeta mismo, y podemos usarlas para comprender las oscilaciones internas y la estructura interna del planeta ", dijo.
Mankovich desarrolló un conjunto de modelos de la estructura interna de Saturno, los usó para predecir el espectro de frecuencia de las vibraciones internas de Saturno y comparó esas predicciones con las ondas observadas por Cassini en el anillo C de Saturno. Uno de los principales resultados de su análisises el nuevo cálculo de la tasa de rotación de Saturno, que ha sido sorprendentemente difícil de medir.
Como planeta gigante gaseoso, Saturno no tiene una superficie sólida con puntos de referencia que puedan rastrearse a medida que gira. Saturno también es inusual en tener su eje magnético casi perfectamente alineado con su eje de rotación. El eje magnético de Júpiter, como el de la Tierra, no está alineadocon su eje de rotación, lo que significa que el polo magnético gira a medida que gira el planeta, lo que permite a los astrónomos medir una señal periódica en ondas de radio y calcular la velocidad de rotación.
La velocidad de rotación de 10:33:38 determinada por el análisis de Mankovich es varios minutos más rápida que las estimaciones anteriores basadas en la radiometría de la nave espacial Voyager y Cassini.
"Ahora tenemos la duración del día de Saturno, cuando pensamos que no seríamos capaces de encontrarlo", dijo Linda Spilker, científica del proyecto Cassini. "Usaron los anillos para mirar el interior de Saturno, y salieron por tanto tiempo-buscado, calidad fundamental del planeta. Y es un resultado realmente sólido. Los anillos tenían la respuesta ".
La idea de que los anillos de Saturno podrían usarse para estudiar la sismología del planeta se sugirió por primera vez en 1982, mucho antes de que las observaciones necesarias fueran posibles. El coautor Mark Marley, ahora en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, posteriormente desarrolló la ideapara su tesis de doctorado en 1990, mostró cómo se podían hacer los cálculos y predijo dónde estarían las características en los anillos de Saturno. También señaló que la misión Cassini, luego en las etapas de planificación, podría hacer las observaciones necesariaspara probar la idea
"Dos décadas después, la gente miró los datos de Cassini y encontró características de anillo en las ubicaciones de las predicciones de Mark", dijo Fortney.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de California - Santa Cruz . Original escrito por Tim Stephens. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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