土星上的一天有多長？科學家終於解開了一個懸而未決的謎團

在一個星球上測量一天的長度似乎很容易，只需等待並觀察星球的旋轉。但幾十年來，精確的土星日長一直困擾著科學家們。因為這顆行星是一顆氣體巨行星，研究人員無法通過雲層觀察穩定的地標。科學家通常也可以利用行星磁場的傾斜度來測量它的日長。但這對土星來說不起作用，因為磁場幾乎與行星的旋轉軸完全一致，阻礙了他們的計算。

近日，科學家們終於發現了土星上一天的時間長短，揭開了一個關於這個環狀氣體巨行星的謎團，它的一天為10小時33分38秒。這是根據最新發布的研究報告得出的，該研究使用了美國宇航局卡西尼號任務在2017年9月航天器毀滅之前收集的數據。這一新的計算結果與之前對土星日的估計值相去甚遠。幾十年來，科學家們一直根據卡西尼號任務及其前身「旅行者」號的數據對土星日進行估算。

這項研究採用了一種完全不同的方法——不是著眼於行星本身，而是看它精緻的環。這個想法是在1982年提出的，但是直到卡西尼號任務科學家才有數據來確定這項技術是否有效。

這個想法是，當土星旋轉時，它的內部會輕微擺動，導致行星引力場的微小變化。這些微小的變化會波及到巨型氣體的環中的冰塊，在環中形成小波浪。

主要作者、加州大學聖克魯斯分校天文學研究生克里斯托弗·曼科維奇在一份聲明中說：「在重力場中，環內的粒子都會感受到這些振蕩，」在環中的特定位置，這些振蕩會在合適的時間捕捉環中的粒子，使其在軌道上逐漸積累能量，而能量則以可觀測的波的形式被帶走。」

所以，曼科維奇和他的同事們研究了這些可觀測到的波，並利用它們向內追蹤到行星本身。這就是研究人員計算10小時33分38秒的方法。

研究人員利用土星環中的波來觀察土星的內部，並將這顆長期以來一直在尋找的行星的基本特徵突顯出來。卡西尼項目科學家琳達·斯皮爾克在一份聲明中說：「這是一個非常可靠的結果。」這些光環給出了答案。

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