土星上的一天难以测量但天文学家已经意识到答案隐藏在环中

具有一定讽刺意味的是，以古罗马时间之神命名的行星土星有一天很难衡量。现在，我们可以有一个答案，新的研究发表在该 天体物理学杂志在美国和美国航空航天局牵制的准确测量首次被天文学家从加州大学圣克鲁斯。

利用现已离去的卡西尼号卫星，研究人员发现了如何用土星环测量时间，得出的结论是，每天持续10小时33分38秒。

尝试对气体巨人进行测量时面临的挑战是，没有恒定的参考点可用于测量行星的一个旋转。在像地球或火星这样的岩石世界中，它很容易测量 - 只需要显示相同表面特征所需的时间。

由于没有恒定可靠的表面特征，天文学家需要转向行星的磁场。

然而，即使这样也没有提供简单的答案。通常，行星的磁场可以像标尺一样，以与旋转轴成一定角度突出并因此指向(然后远离)通过的航天器。这样的测量是由美国宇航局的旅行者对木星(一个惊人的快速9小时55分29.71秒)和土星(10小时39分23秒)进行的。

然而，当研究人员使用卡西尼重复测量土星的一天时，它似乎增加了六分钟。更奇怪的是，北半球和南半球的明显“天”是不同的，地球上的测量值超过12分钟。

由于土星的磁场与旋转轴几乎完全对齐，与地球或木星不同，天文学家反而看到了这颗行星最着名的特征 - 它的环。

在云层之下，行星自然地振动，这反映在变化的引力场中。然后环以类似于地球上的地震仪的方式拾取，以响应地面中的震动。

正如加州大学圣克鲁兹分校领导研究的克里斯托弗曼曼科维所解释的那样，“整个环中的粒子不禁感受到重力场中的这些振荡。

“在环中的特定位置，这些振荡会在其轨道中的恰当时间捕获环粒子，逐渐形成能量，并且能量作为可观察的波浪被带走。”

卡西尼号太空船近距离观察到环中可观测到的波浪，使得该团队能够创建可以产生这些模式的行星内部模型。

借助该内部模型，他们可以像在岩石行星上识别的特征一样轻松地跟踪行星的内部运动。

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