Πόσο διαρκεί μια ημέρα στον Κρόνο;

Θεωρητικά ο υπολογισμός της διάρκειας μιας ημέρας σε έναν πλανήτη είναι απλός. Αρκεί να μετρήσεις πόσο χρόνο χρειάζεται για να γίνει μια πλήρη περιστροφή ενός σταθερού σημείου στην επιφάνεια του πλανήτη. Αυτό όμως στην περίπτωση του Κρόνου, του πιο όμορφου πλανήτη του ηλιακού συστήματος, ήταν αδύνατο. Μπορεί να τον είχαμε παρατηρήσει από την προϊστορική εποχή, μπορεί ο Γαλιλαίος να ήταν πρώτος που είδε τα εντυπωσιακά του δαχτυλίδια από το 1610 αλλά αυτό το φαινομενικά εύκολο ερώτημα ήταν αναπάντητο. Ο Κρόνος δεν έχει στην ουσία επιφάνεια, δεν υπάρχουν βουνά ή κρατήρες, είναι ένας γίγαντας αερίων. Έχει μια ατμόσφαιρα χιλιάδων χιλιομέτρων πάχους που βλέπουμε μόνο την κορυφή της. Έτσι είναι και ο Δίας θα πει κάποιος αλλά εκεί ξέρουμε πόσο κρατάει η ημέρα. Ο Κρόνος έχει και άλλο πρόβλημα: το μαγνητικό πεδίο του είναι ασυνήθιστο και αυτό εμποδίζει τους επιστήμονες να χρησιμοποιήσουν ηλεκτρομαγνητικές μετρήσεις για να καθορίσουν τον χρόνο της περιστροφής.

Όταν τα διαστημόπλοια Voyager έφτασαν στον Κρόνο το 1980 και το 1981, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου και εκτίμησαν ότι μια ημέρα είχε διάρκεια 10 ωρών, 39 λεπτών και 23 δευτερολέπτων. Όταν το Cassini έφτασε στον πλανήτη, χρησιμοποίησε επίσης μετρήσεις του μαγνητικού πεδίου για να υπολογίσει ότι το μήκος μιας ημέρας κυμαίνεται από 10 ώρες και 36 λεπτά έως 10 ώρες και 48 λεπτά. Αυτές οι μεγάλες αποκλίσεις προέκυπταν επειδή το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου είναι σχεδόν τέλεια ευθυγραμμισμένο με τον άξονα περιστροφής του, σε αντίθεση με τα μαγνητικά πεδία άλλων πλανητών (όπως η Γη, ο Δίας, ο Ουρανός και ο Ποσειδώνας) που είναι λίγο «στραβά» σε σχέση με τους άξονες περιστροφής. Έτσι, τα περιοδικά ραδιοσήματα που εκπέμπει το μαγνητικό πεδίο του Κρόνου καθιστούν πολύ δύσκολο τον υπολογισμό με ακρίβεια του χρόνου περιστροφής. Η κατάσταση είχε απογοητεύσει τους αστρονόμους εδώ και δεκαετίες. Ακόμη και όταν το Cassini ήταν σε τροχιά και μελετούσε τον Κρόνο για πάνω από μια δεκαετία, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να λύσουν το αίνιγμα.

Και τι έγινε τώρα; Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν το σύστημα των δακτυλίων του πλανήτη (που αποτελείται από σκόνη, πετρώματα και σωματίδια πάγου) όπως ένα σεισμόμετρο. Η ιδέα ακούστηκε για πρώτη φορά το 1982 αλλά δεν μπορούσε να δοκιμαστεί μέχρι το σκάφος Cassini άρχισε να εξερευνά τους δακτυλίους από κοντά. Η θεωρία ήταν ότι το εσωτερικό του Κρόνου πάλλεται με συχνότητες που προκαλούν παραλλαγές στο βαρυτικό του πεδίο. Τα σωματίδια στους δακτυλίους επηρεάζονται από αυτές τις μικροσκοπικές αλλαγές στη δύναμη της βαρύτητας και μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να προσδιοριστεί πόσο γρήγορα περιστρέφεται ο πλανήτης. Έτσι υπολογίστηκε ότι μια ημέρα στον Κρόνο έχει διάρκεια 10 ωρών, 33 λεπτών και 38 δευτερολέπτων. «Χρησιμοποίησαν τα κύματα της βαρύτητας στους δακτυλίους για να δουν στο εσωτερικό του Κρόνου» αναφέρει η Linda Spilker της ομάδας του Cassini στο σχετικό δελτίο τύπου της NASA.

«Είναι λίγο ντροπιαστικό», δήλωνε ο Michele Dougherty, φυσικός στο Imperial College του Λονδίνου τον περασμένο Οκτώβριο. «Ήμασταν σε τροχιά εκεί για 13 χρόνια και ακόμα δεν μπορούμε να πούμε πόσο διαρκεί μια ημέρα στον Κρόνο». Τώρα οι ερευνητές δεν ντρέπονται πλέον αλλά παραδέχονται ότι υπάρχουν ακόμα περιθώρια βελτίωσης. Η διάρκεια της ημέρας μπορεί να είναι από 1 λεπτό και 52 δευτερόλεπτα μεγαλύτερη μέχρι 19 δευτερόλεπτα μικρότερη από αυτό που υπολογίστηκε. Αυτό όμως είναι μια τεράστια βελτίωση σε σχέση με το προηγούμενο περιθώριο σφάλματος των 12 λεπτών.

Με πληροφορίες από space.com