【天文学】土星の1日の長さが判明、太陽系で唯一謎だった 環との「共鳴」から自転の周期を計算［01/28］

■土星と環との「共鳴」から自転の周期を計算、最新研究

土星を取り巻く繊細な環。美しいのはもちろんだが、魅力はそれだけではない。信じられないような科学的な事実も打ち明けてくれるのだ。

　このほど天体物理学の学術誌「The Astrophysical Journal」に、環に生じる波を利用して、土星の1日の長さを解明した論文が発表された。論文によると、土星の1日は10時間33分38秒であるという。科学者たちはこれまで、土星の1日の長さがわからないことを何十年も歯がゆく思っていた。

　これは重要な発見だ。「太陽系のどの惑星についても、1日の長さは根本となる特性ですから」と、NASAの土星探査機カッシーニのミッションに参加していた米アイオワ大学の物理学者ビル・カース氏は言う。惑星の1日の長さを知ることは、その重力場や内部構造を解釈するのに役立つ。

「自転の測定が困難な惑星は土星だけです」と言うのは、SETI研究所の上級研究員マシュー・ティスカレーノ氏だ。地球のような岩石惑星なら、表面の特徴を追跡すれば自転速度がわかる。また、木星、天王星、海王星はガス惑星だが、自転軸に対して傾いた磁場を持ち、自転とともにそれがふらつくため、それを利用して自転速度を計算できる。

　対して、土星は非協力的だ。まず、土星はガス惑星なので、追跡できるような表面の特徴はない。また、複数の観測により、土星の磁軸は回転軸とほぼ完全に一致していて、自転による磁場の変化が検出不可能なほど小さいことが確認されている。


土星を取り巻く環はどのようにして形成されたのだろうか？　土星の衛星は何個あるのだろうか？　かつてクリスチャン・ホイヘンスやジョヴァンニ・カッシーニも観察した巨大なガス惑星のすばらしい画像の数々を紹介する。（解説は英語です）

■太陽系のドラムセット

　この難問を解く方法はなかなか見つからなかったが、米カリフォルニア大学サンタクルーズ校で天文学と天体物理学を学ぶ大学院生のクリストファー・マンコビッチ氏らの研究チームが名案を思いついた。

　氷と塵からできた土星の環は、静かな場所ではない。土星のまわりを回る衛星が近くを通り過ぎるときには、その引力により大小の波が立つ。環の波は、土星の深部にある物質が振動するときも生じる。質量の移動により、土星の重力場に変化が生じれば、環に及ぼす引力も変化するからだ。

　これは、ドラムセットのスネアドラムが、ほかの楽器に共鳴して音を立てる現象に少し似ている。

「その振動を音として聞くことはできませんが、土星は楽器によく似ているのです」とマンコビッチ氏。「楽器のように、土星の『音』は、大きさ、形、組成、温度など全体の構成によって決まります」

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012800062/01.jpg

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ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/19/012800062/

バルゼー「火焔直撃砲発射！」

マンコビッチw

>>1
>>3
自動あぼーんされるのはなんでだ？と思って読んでいったら理解したw

一日の長さというか
土星は地球より太陽から遠く離れているようだから
地球より年間の平均気温はかなり低くなっているでしょ
なので土星は寒すぎて生きられない星でしょ

名前がズルすぎる

>土星の1日は10時間33分38秒

水星の一日は58日15時間30分30秒
金星の一日は243日0時26分(地球とは逆回転)
地球の一日は23時間56分4秒
火星の一日は24時間37分23秒
木星の一日は９時間55分30秒
天王星の一日は17時間14分24秒(地球とは逆回転)
海王星の一日は16時間6分36秒

金星なんでそんなに自転遅いんだ

マンコビッチだけで盛り上がってるけど
これまで言われてきた10時間39分24秒の自転速度とは何が違うの？

そこらへんはwikiの自転と公転の項目に書いてあるわな

従来の数値と大体同じようになってるけどこの先も最新観測の結果と推定モデルの変更で
微妙に変わるんだろうな

最新値という感じだよな

そもそも硬い表面が無いしな…表面と中心部で自転速度が違う可能性もあるやろ

マンコヴィッチさんは、大学院生なんだね。
アチラの大学院生は、大学側から給料貰えるって聞いたことがる。
マンコヴィッチさんもこれで将来的には天文学者として大成するかもね。
あと数十年後、マンコヴィッチ天文台、土星探査機マンコヴィッチ…

>>7
金で出来てるから重いんじゃね

>>7
もともとは、地球の一回転を24時間と決めたはずなのに、なんでそんなに誤差があるん？

>>14
恒星日と太陽日の違い

>>7
さあなんでだろ調べれば

自転が特徴的な理由って解明されてなかったのか
太陽の引力、金星の活動的な対流、衝突
探ろうとしてるのはそこら辺なのか

ガス惑星の場合はガスの動きが緯度によって差が出るので、コアの動きである磁場の変化で自転周期を測定している
土星の場合は磁極と回転軸がほぼ一致しているので、磁場の変化の観測が難しく厳密な数値が出ていなかった
コアの質量分布の差異が、輪に与える重力の変化として観測できるので、そこから求めてみた

この理解でok？

>>7
金星は逆回転だから、昔でかい何かとぶつかって逆スピンがかかったのだろう。

木星の一部が飛び出て金星になったとか言うトンデモ説があったな

>>5
そもそもガスなんですが

>>14
地球の自転だってどんどん遅くなってるよ
１４億年前は１８時間だった

クリストファーはマ○コビッチ

>>18
やっと理解できました。
ありがとうございます。