Zvětšit obrázek

Saturn. Kredit: NASA/HST (NICMOS)

Astronomové použili data shromážděná sondami Cassini, Pioneer a Voyager a vypočítali pro „okroužkovanou“ planetu novou dobu rotace - 10 hodin, 32 minut a 35 sekund, tj. asi o 15 minut méně než byly výpočty z minulého roku. Těch několik minut by mohlo mít velké důsledky pro názory na Saturn a další plynné obry.

Zvětšit obrázek

Saturn. Kredit: Voyager/NASA

„Přestože to vypadá jen jako malá nejistota, může to znamenat obrovské rozdíly v chápání nitra Saturnu,“ řekl Gerald Schubert (University of California, Los Angeles), člen studijního týmu.

Pokud je nová rotační rychlost správná, pak rychlost větru na Saturnu je menší než se dříve myslelo a nevanou pouze jedním směrem, ale foukají oběma směry – východním i západním. Objev by také mohl vysvětlit tvar plynných obřích planet.

Video: protoplanetární spirála smrti. Kredit: P. Cresswell a R.P. Nelson

Zvětšit obrázek

Protoplanetární disk. Kredit: Michael Schneider, Pittsburgh Supercomputing Center

Podrobnosti byly publikovány 7. září v Science. Schubert a jeho kolega John Anderson (Global Aerospace, Pasadena, Kalifornie), vypočítali Saturnovu rychlejší rotaci na základě gravitace, rychlosti větru a odchylek radiového signálu – data pořídily 3 sondy (Cassini, Pioneer a Voyage).

Gerald Schubert (University of California, Los Angeles)

Rychlost rotace kamenných planet, jako je Země, se dá jednoduše zjistit monitorováním nějakého bodu na planetě (vztaženo k dalším stelárním objektům). Tuto metodu nelze použít u plynných planet, jako je Jupiter a Saturn, protože jejich pevná jádra jsou skryta za atmosférickými mraky.

Vědci místo toho měří rotační periody magnetických polí plynných obrů, protože se o nich předpokládá, že jsou těsně svázány s rotací jejich pevného nitra. Ale základní podmínkou je, že u plynných obrů musí shodná osa magnetického pole a osa rotace pevného jádra.

U Saturnu jsou obě osy téměř identické. Astronomové na základě radiových měření Voyageru v roce 1980 určili Saturnův den na 10 hodin, 39 minut a 22 sekundy; z dat sondy Cassini v roce 2004 na 10 hodin, 45 minut a 45 sekund a vloni na 10 hodin, 47 minut a 6 sekund. Podle posledních kombinovaných výpočtů má Saturnův den 10 hodin, 32 minut a 35 sekund.

Zvětšit obrázek

Sonda Cassini u Saturnu, vpravo dole Slunce (ilustrace). Kredit: NASA/ESA/ASI

Schubert připouští, že jeho a Andersonův odhad je jen poslední odhad na základě informací. „Nemůžeme s absolutní jistotou říct, že toto je Saturnova rychlost otáčení,“ řekl Schubert. „V současnosti neexistuje žádný způsob, jak přímo měřit Saturnovu rotační rychlost.“

Přesné určení délky Saturnova dne by pomohlo vědcům lépe chápat planetární nitro. Například je-li nová rotační doba správná, změnilo by to i odhady rychlostí větru na planetě – vědci odečítají napozorovanou rychlost mraků v atmosféře planety od rychlosti otáčení planetárního pevného jádra. Schubert řekl, že při dřívějších délkách Saturnova dne „získali pěkně šílený výsledek - obrovské rychlosti větru a všechny větry foukaly stejným směrem“.

Tyto výsledky nekorespondují s tím, co víme o Jupiteru, kde rychlost větru je podstatně menší a vane oběma směry – východním i západním. „Nyní s touto větší rotační rychlostí rychlosti větru jdou směrem dolů k hodnotám jako na Jupiteru,“ řekl Schubert. „Těch několik málo minut dělá velké rozdíly.“

Nový objev může také pomoci vědcům rozlišit mezi dvěma konkurenčními teoriemi formování plynných planet. Podle modelu „zvětšování jádra“ se plynní obři formují podobným způsobem jako kamenné planety – postupným „nabalováním“ kamenných trosek z protoplanetárního disku, dokud se nestanou dostatečně velkými, aby si na sebe mohly „přitáhnout“ obrovské množství vodíku a helia.

Zvětšit obrázek

Poloha sond Voxager 1 a 2 dnes. Kredit: NASA

V konkurenční teorii („diskové nestability“) se plynné planety tvoří přímo z velkých shluků plynu v disku kolem mladých hvězd. Astronom Morris Podolak (Tel Aviv University, Izrael), který není členem týmu, navrhuje v souvislosti s článkem v Science: pokud je Saturnova rychlost otáčení skutečně větší, pak vnitřní jádro musí být menší. To podporuje model „diskové nestability“.

Planetolog Alan Boss (Carnegii Institution, Washington), jeden z hlavních zastánců „diskové nestability“, je skeptický. „Nemyslím, že tento výsledek vyřeší diskusi o formování planety,“ řekl Boss, který není členem týmu, pro SPACE.com. „Je to hlavně dokladem toho, jak málo víme o nitrech obřích planet.“

Schubert si myslí, že znalost Saturnovy rotační rychlosti je rozhodující pro pochopení nitra planety, ale není si jist, zda to bude mít nějaký vliv pro volbu mezi oběma hypotézami.

Zdroj: Space