在土星上,一天到底有多长呢?科学家努力了数十年,终于利用美丽的土星环找出了答案:十小时三十三分又三十八秒。

这个发现极其重要,爱荷华大学物理学家库尔特指出,知道行星的一天有多长,有助于解释该行星的磁场和内部结构。但是土星的自转速度不容易测量,因为土星是气态行星,没有固态的表面特徵可以做为标的物追踪。此外,土星磁场几乎与土星自转轴对称,所以无法透过旋转造成的磁场变化来计算。

但加州天文学家曼科维奇想出了一个办法。

土星环并非静止不动,有时会产生波纹,通常是土星卫星的牵引力所造成,但也可能是土星神秘内部深处物质的振盪所引发。这个情况有点类似小军鼓,当有什么造成主乐器晃动,横置在鼓面上的响弦也会随之摆动。由于土星环产生的波纹的特性,取决于其所经过的地方,曼科维奇的团队设计出一个数值模型,利用土星环波纹计算出土星内部的结构,进而更准确地计算出土星一天的长度,顺利解开了天文的一大谜团。

本文作者:Robin George Andrews/吕玉婵编译

(本文摘自《讲义杂志10月号》)

《讲义杂志10月号》
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