Nyt vähän aikaa sen jälkeen, kun Neptunus oli kiertänyt ensimmäisen kerran Aurinkoa sen jälkeen, kun se löydettiin vuonna 1846, tiedemiehet ovat onnistuneet laskemaan yhden päivän tarkan pituuden kaukaisella kaasujättiläisplaneetalla.
Toisin kuin kivipitoiset kollegansa, kaasujättiläiset ovat jo pitkään haastaneet tähtitieteilijät niiden pyörimisen laskemisessa.
Merkuri, Venus ja Mars ovat pohjimmiltaan kiinteää pyörivää kiveä, mutta jättimäiset kaasujättiläiset liikkuvat enemmänkin pyörivien nesteiden tapaan liplattaen ja pyörähtäen pienen kivipitoisen ytimen ympärillä. Kun kivisten, maanpäällisten planeettojen piirteet on kirjaimellisesti kaiverrettu kiveen, ulompien planeettojen piirteet näyttävät tanssivan jatkuvasti liikkuvien pilvien päällä.
Arizonan yliopiston Erich Karkoschka onnistui kuitenkin laskemaan näiden muuttuvien piirteiden avulla, kuinka kauan Neptunuksella kestää pyöriä akselinsa ympäri ja täyttää yksi päivä: 15 tuntia, 57 minuuttia ja 59 sekuntia.
Video Neptunuksen pyörimisestä välittää pelkän nopeuden, jolla jättiläisplaneetta pyörii.
Neptunus suoritti ensimmäisen kiertoreittinsä Auringon ympäri löytymisensä jälkeen heinäkuussa, hieman ennen löytöään.
Karkoschka piti Neptunusta silmällä
Karkoschka tutki Neptunuksesta yli 500 kuvaa, jotka Hubble-avaruusteleskooppi otti. Kaksi pilvimuodostelmaa, jotka muistuttavat Jupiterin kuuluisaa punaista pilkkua, erottuivat – eteläpolaarinen piirre (South Polar Feature) ja eteläpolaarinen aalto (South Polar Wave).
Tutkittuaan Hubble-kuvia, jotka oli otettu 20 vuoden aikana, Karkoschka totesi, että nämä selvät piirteet ilmestyivät täsmälleen aikataulussa.
Hän päätti laajentaa etsintöjään yksityiskohtaisempien kuvien sarjaan, jotka NASA:n Voyager-avaruusluotain otti vuonna 1989. Näissä kuvissa Karkoschka löysi Neptunuksesta kuusi muuta piirrettä, jotka pyörivät säännöllisesti. ”Ajattelin, että kahden piirteen osoittama Neptunuksen pyörimisen poikkeuksellinen säännöllisyys oli jotain todella erikoista”, Karkoschka sanoi lausunnossaan.
”Nyt meillä on kahdeksan piirrettä, jotka ovat lukkiutuneet yhteen yhdellä planeetalla, ja se on todella jännittävää”, Karkoschka sanoi.
Tutkimuksen yksityiskohdat julkaistiin Icarus-lehden syyskuisessa painoksessa.
Aiemmat arviot pielessä
Kun Voyager 1- ja Voyager 2 -avaruusalukset lensivät Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen ohi 1980-luvulla, ne kaappasivat kaasujättiläisten magneettikenttien tuottamia radiosignaaleja. Mutta niiden tiedot, joita alun perin käytettiin uloimpien planeettojen pyörimisen laskemiseen, olivat niukkoja.
”Voyager 2 lensi vain Neptunuksen ohi, joten sen mittaukset ovat rajallisia”, kertoi Ravit Helled israelilaisesta Tel-Avivin yliopistosta SPACE.com-sivustolle lähettämässään sähköpostihaastattelussa.
NASA:n avaruusalukset Voyager 1 ja Voyager 2 laukaistiin kumpikin avaruuteen vuonna 1977 tutkimaan Jupiteria, Saturnusta ja niiden kuita. Lähes 34 vuotta laukaisunsa jälkeen molemmat luotaimet tuottavat edelleen tärkeää tietoa matkallaan aurinkokunnan reunoille.
Helled, joka ei ollut mukana Karkoschkan tutkimuksessa, tutkii planeettojen muodostumista, evoluutiota ja pyörimistä.
Viisitoista vuotta Voyagerin ohilennon jälkeen Cassinin matka Saturnukseen paljasti monimutkaisen magneettikentän, joka oli hiukan hidastunut. Planeetan suuren massan ja kulmavoiman vuoksi oli äärimmäisen epätodennäköistä, että planeetan pyöriminen olisi hidastunut näin tuntuvasti.
Hämmennystä lisäsi Cassinin myöhempi löytö, joka paljasti, että Saturnuksen pohjoinen ja eteläinen pallonpuolisko pyörivät eri nopeuksilla.
Planeetan pyörimisnopeuden mittaaminen
Tällaisia Saturnuksen eroja pidettiin todennäköisinä Neptunuksen kohdalla, ja kun epäilyttävät radiosignaalit vaikuttivat Neptunuksen päivää koskeviin arvioihin, tähtitieteilijät tarvitsivat toisen tavan laskea, kuinka kauan planeetalla kestää pyöriä akselinsa ympäri.
Tulee mieleen Neptunuksen näkyvien piirteiden huolellinen analyysi, jonka Karkoschka teki. Tämä menetelmä auttaa tähtitieteilijöitä ymmärtämään muutakin kuin sitä, kuinka usein aurinko nousee ja laskee Neptunuksella, tutkija sanoi.
Tarkemmat mittaukset sinisen jättiläisen pyörimisestä auttavat tähtitieteilijöitä ymmärtämään paremmin, miten sen massa jakautuu. Nopeampi pyöriminen merkitsee sitä, että suurempi osa massasta on lähempänä keskustaa kuin aiemmin on luultu, mikä voisi muuttaa olemassa olevia malleja ulkoplaneetoista.
”Uranus ja Neptunus ovat äärimmäisen mielenkiintoisia planeettoja, ja meidän on tiedettävä niistä enemmän”, Helled sanoi. ”Varsinkin nyt, kun aurinkokunnan ulkopuolisia planeettoja on löydetty niin paljon ja planeettojen luonteen ymmärtämiseen panostetaan kovasti.”
Seuraa SPACE.comia uusimpien avaruustieteen ja tutkimusmatkailun uutisten saamiseksi Twitterissä @Spacedotcom ja Facebookissa.
Uudemmat uutiset