Niedługo po tym, jak Neptun zakończył swoją pierwszą orbitę wokół Słońca od czasu jego odkrycia w 1846 roku, naukowcom udało się obliczyć dokładną długość jednego dnia na odległej planecie gazowego giganta.
W przeciwieństwie do swoich skalistych odpowiedników, gazowe olbrzymy od dawna stanowią wyzwanie dla astronomów, jeśli chodzi o obliczanie ich rotacji.
Mercury, Wenus i Mars są w zasadzie stałymi, wirującymi skałami, ale ogromne gazowe olbrzymy poruszają się bardziej jak wirujące ciecze, chlupocząc i wirując wokół małego skalistego jądra. Podczas gdy cechy na skalistych, ziemskich planetach są dosłownie wyryte w kamieniu, planety zewnętrzne mają cechy, które wydają się tańczyć na szczycie ciągle poruszających się chmur.
Ale Erich Karkoschka, z Uniwersytetu w Arizonie, zdołał wykorzystać te przesuwające się cechy do obliczenia jak długo trwa obrót Neptuna wokół własnej osi i ukończenie jednego dnia: 15 godzin, 57 minut i 59 sekund.
Wideo wirującego Neptuna oddaje samą prędkość, z jaką obraca się gigantyczna planeta.
Neptun ukończył swoją pierwszą orbitę wokół Słońca od czasu odkrycia w lipcu, na krótko przed odkryciem.
Przyglądając się uważnie Neptunowi
Karkoschka zbadał ponad 500 zdjęć Neptuna, które zostały wykonane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’a. Dwie formacje chmur, podobne do słynnej Czerwonej Plamy Jowisza, wyróżniały się – Południowa Cecha Polarna i Południowa Fala Polarna.
Po przestudiowaniu zdjęć Hubble’a, wykonanych na przestrzeni 20 lat, Karkoschka ustalił, że te wyraźne cechy pojawiły się dokładnie w zaplanowanym czasie.
Postanowił poszerzyć swoje poszukiwania o serię bardziej szczegółowych zdjęć wykonanych w 1989 roku przez należącą do NASA sondę kosmiczną Voyager. Na tych zdjęciach Karkoschka znalazł sześć dodatkowych cech na Neptunie, które obracały się z regularnością. „Pomyślałem, że niezwykła regularność rotacji Neptuna wskazana przez te dwie cechy była czymś naprawdę wyjątkowym,” powiedział Karkoschka w oświadczeniu.
„Teraz mamy osiem cech, które są zamknięte razem na jednej planecie, i to jest naprawdę ekscytujące,” powiedział Karkoschka.
Szczegóły badania zostały opublikowane we wrześniowym wydaniu czasopisma Icarus.
Poprzednie szacunki błędne
Kiedy sondy kosmiczne Voyager 1 i Voyager 2 przeleciały obok Saturna, Urana i Neptuna w latach 80-tych, uchwyciły sygnały radiowe wytwarzane przez pola magnetyczne gazowych olbrzymów. Ale ich informacje, które zostały pierwotnie wykorzystane do obliczenia rotacji planet zewnętrznych, były skąpe.
„Voyager 2 przeleciał tylko obok Neptuna, więc jego pomiary są ograniczone”, powiedział Ravit Helled z Uniwersytetu Tel-Aviv w Izraelu w wywiadzie e-mailowym dla SPACE.com.
Sondy kosmiczne NASA Voyager 1 i Voyager 2 zostały wystrzelone w 1977 roku w celu zbadania Jowisza, Saturna i ich księżyców. Prawie 34 lata po ich wystrzeleniu, dwie sondy nadal dostarczają kluczowych informacji podczas podróży do krawędzi Układu Słonecznego.
Helled, który nie był częścią badań Karkoschki, bada formowanie się, ewolucję i rotację planet.
Piętnaście lat po przelocie Voyagera, podróż Cassiniego do Saturna ujawniła złożone pole magnetyczne, które nieco zwolniło. Duża masa i moment pędu planety oznaczały, że było bardzo mało prawdopodobne, aby obrót planety zmniejszył się tak zauważalnie.
Podsumowując zamieszanie, późniejsze odkrycie Cassiniego ujawniło, że północna i południowa półkula Saturna obracały się z różnymi prędkościami.
Pomiar rotacji planety
Te różnice na Saturnie zostały uznane za prawdopodobne na Neptunie, a kiedy oszacowanie dnia Neptuna zostało zakłócone przez podejrzane sygnały radiowe, astronomowie potrzebowali innego sposobu na obliczenie, jak długo planeta obraca się wokół własnej osi.
Wprowadź żmudną analizę widocznych cech Neptuna przez Karkoschkę. Ta metoda pomoże astronomom zrozumieć coś więcej niż tylko to, jak często słońce wschodzi i zachodzi na Neptunie, powiedział badacz.
Precyzyjne pomiary rotacji niebieskiego olbrzyma pomogą astronomom lepiej zrozumieć, jak rozłożona jest jego masa. Szybsza rotacja sugeruje, że więcej masy znajduje się bliżej centrum niż wcześniej sądzono, co może zmienić istniejące modele planet zewnętrznych.
„Uran i Neptun są niezwykle interesującymi planetami i musimy wiedzieć o nich więcej,” powiedział Helled. „Szczególnie teraz, kiedy tak wiele planet spoza Układu Słonecznego jest odkrywanych i jest wielki wysiłek w zrozumieniu natury planet.”
Śledź SPACE.com po najnowsze wiadomości z dziedziny nauki i eksploracji kosmosu na Twitterze @Spacedotcom i na Facebooku.
Recent news
.