อธิบาย: หนึ่งวันบนดาวเคราะห์แต่ละดวงนานแค่ไหน? ดาวศุกร์และดาวเสาร์ยังหยอกล้อนักวิทยาศาสตร์

นักดาราศาสตร์ยังคงมองหาการประเมินที่แม่นยำของระยะเวลาหนึ่งวันบนดาวศุกร์ ในขณะที่ดาวเสาร์ยังคงหลอกเราต่อไป การศึกษาใหม่สองชิ้นเน้นย้ำว่ายังมีเหลือให้เรียนรู้อีกมากเพียงใด

กำหนดการอย่างเป็นทางการ ณ ตอนนี้ (ที่มา: NASA)

หลายศตวรรษก่อน คนโบราณแบ่งวันออกเป็น 24 ส่วนเท่า ๆ กัน หรือชั่วโมง วันนี้ เรามองจากอีกมุมมองหนึ่ง: โลกใช้เวลาประมาณ 24 ชั่วโมงในการหมุนครั้งเดียว ในบรรดาดาวเคราะห์ดวงอื่น ดาวอังคารหมุนหนึ่งครั้งในเวลาน้อยกว่า 25 ชั่วโมงของโลก ในขณะที่ดาวพฤหัสบดีหมุนเร็วมากจนวันของมันมีความยาวน้อยกว่า 10 ชั่วโมง

เป็นการวัดศูนย์กลางของความเข้าใจของเราเกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ดูเหมือนว่านักวิทยาศาสตร์จะได้ทราบระยะเวลาการหมุนของดาวเคราะห์ระบบสุริยะที่คิดออกมาในตอนนี้ ความจริงก็คือพวกเขาไม่ได้ นักดาราศาสตร์ยังคงมองหาการประเมินที่แม่นยำของระยะเวลาหนึ่งวันบนดาวศุกร์ ในขณะที่ดาวเสาร์ยังคงหลอกเราต่อไป การศึกษาใหม่สองชิ้นเน้นย้ำว่ายังมีเหลือให้เรียนรู้อีกมากเพียงใด

วีนัส: ซ่อนหา

ดาวศุกร์เป็นสิ่งที่แปลกประหลาด เมื่อถูกเมฆบดบัง จะไม่มีพื้นผิวที่มองเห็นได้ง่าย เช่น หลุมอุกกาบาต ซึ่งอาจเป็นจุดอ้างอิงสำหรับการวัดระยะเวลาการหมุนของมัน ในปี 1963 เมื่อการสังเกตการณ์ด้วยเรดาร์ทะลุผ่านเมฆปกคลุม ดาวศุกร์เปิดเผยว่ามันหมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับดาวเคราะห์ส่วนใหญ่

การสังเกตเหล่านี้แสดงให้เห็นว่าวันของดาวศุกร์มีความยาว 243 วัน หรือ 5,832 ชั่วโมง อย่างไรก็ตาม การวัดที่ตามมาได้ให้ค่าที่ไม่สอดคล้องกัน ซึ่งแตกต่างกันประมาณหกนาที ในปีพ.ศ. 2534 การศึกษาจากการสังเกตการณ์ของยานอวกาศมาเจลลันได้ข้อสรุปว่าระยะเวลาการหมุนที่ถูกต้องคือ 243.0185 วัน โดยมีความไม่แน่นอนประมาณ 9 วินาที

นักวิจัยสังเกตเห็นความไม่แน่นอนในปัจจุบันในการศึกษาในวารสาร Icarus ซึ่งสอดคล้องกับระยะทางประมาณ 13 ไมล์บนพื้นผิว สำหรับภารกิจลงจอด รวมถึงภารกิจที่วางแผนไว้ในทศวรรษหน้า ระยะทางนั้นมากเกินพอที่จะพลาดจุดลงจอดที่เป็นเป้าหมาย

จากการสังเกตการณ์เรดาร์บนพื้นดินระหว่างปี 1988 ถึง 2017 นักวิจัยได้วัดตำแหน่งของจุดสนใจบนพื้นผิวดาวศุกร์ในช่วงเวลาที่กำหนด ตำแหน่งคุณลักษณะเหล่านี้ช่วยให้เราหาค่าลองจิจูดของจุดบนดาวศุกร์ที่ใกล้โลกที่สุดได้ในระหว่างการสังเกตแต่ละครั้ง เมื่อคุณทราบการเปลี่ยนแปลงของเส้นแวงเมื่อเวลาผ่านไป ซึ่งให้อัตราการหมุน ผู้เขียนนำ บรูซ แคมป์เบลล์ ประธานศูนย์การศึกษาโลกและดาวเคราะห์ของสถาบันสมิธโซเนียน กล่าวทางอีเมล

ผู้เขียนสรุปว่าวัน Venusian เฉลี่ยคือ 243.0212 วัน โดยมีความไม่แน่นอนน้อยที่สุด – แค่ 00006 วัน พวกเขาคาดหวังการปรับปรุงเพิ่มเติมในทศวรรษหน้า

ดาวเสาร์: เคล็ดลับตามฤดูกาล

ตามคำจำกัดความของก๊าซยักษ์ มันไม่มีลักษณะพื้นผิวที่เป็นของแข็งสำหรับนักวิทยาศาสตร์ในการติดตาม สำหรับดาวพฤหัสบดี นักวิทยาศาสตร์สามารถหาคาบการหมุนได้โดยการสังเกตรูปแบบสัญญาณวิทยุจากที่นั่น

ดาวเสาร์ได้ท้าทายความพยายามดังกล่าว มันปล่อยรูปแบบคลื่นวิทยุความถี่ต่ำที่ชั้นบรรยากาศของโลกปิดกั้น หลังจากที่ยานโวเอเจอร์ 1 และ 2 ส่งข้อมูลบ้านในปี 1980 และ 1981 นักวิทยาศาสตร์สามารถวิเคราะห์รูปแบบที่บอกว่าวันหนึ่งบนดาวเสาร์มีความยาวประมาณ 10:40 ชั่วโมง แต่เพียง 23 ปีต่อมา ยานอวกาศแคสสินีก็ส่งข้อมูลที่แสดงว่าช่วงเวลานั้นเปลี่ยนแปลงไป 6 นาที หรือประมาณ 1% ซึ่งน่าจะใช้เวลาหลายร้อยล้านปี

เพื่อหาคำตอบสำหรับดาวเสาร์ การศึกษาใหม่ที่นำโดย Duane Pontius จากวิทยาลัยเบอร์มิงแฮม-เซาเทิร์น สหรัฐอเมริกา ได้ศึกษาที่ดาวพฤหัสบดี ความแตกต่างที่สำคัญคือดาวเสาร์มีแกนเอียงซึ่งต่างจากดาวพฤหัสบดีซึ่งต่างจากดาวพฤหัสบดี ดังนั้นจึงมีฤดูกาลเหมือนโลก ขึ้นอยู่กับฤดูกาล ซีกโลกเหนือและใต้ได้รับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ในปริมาณที่แตกต่างกัน สิ่งนี้ส่งผลกระทบต่อพลาสมาที่ขอบบรรยากาศของดาวเสาร์ ในทางกลับกัน สิ่งนี้จะสร้างแรงต้านที่ระดับความสูงต่างกันไม่มากก็น้อย ตามแบบจำลองที่แนะนำในการศึกษานี้ ซึ่งตีพิมพ์ในวารสาร American Geophysical Union's Journal of Geophysical Research: Space Physics

เมื่อมองจากตัวมันเองแล้ว ชั้นบรรยากาศชั้นบนจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเท่ากันกับชั้นบรรยากาศชั้นล่าง แต่การลากทำให้ชั้นบรรยากาศชั้นบนใช้เวลานานกว่าชั้นบรรยากาศด้านล่างในการหมุนรอบโลกทั้งหมด Pontius อธิบายทางอีเมล

นี่แสดงให้เห็นว่าคาบที่สังเกตได้ไม่ใช่คาบการหมุนของแกนกลางของดาวเสาร์ ที่ยังวัดไม่ได้ ข้อสรุปอย่างหนึ่งของงานของเราคือไม่สามารถกำหนดระยะเวลาการหมุนจากสัญญาณวิทยุได้… Pontius กล่าวเพื่อตอบคำถาม ส่วนเวลาหลักจะวัดได้เมื่อไหร่และอย่างไรไม่ทราบจริงๆ! อย่างไรก็ตาม ฟิสิกส์ของสนามแม่เหล็กของดาวเสาร์เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าอยู่ภายใต้อัตราการหมุนที่ควบคุมชั้นบรรยากาศชั้นบน

แบ่งปันกับเพื่อนของคุณ: