p Os anéis distintos de Saturno foram observados em detalhes sem precedentes pela espaçonave Cassini da NASA, e os cientistas agora usaram essas observações para sondar o interior do planeta gigante e obter a primeira determinação precisa de sua taxa de rotação. A duração de um dia em Saturno, de acordo com seus cálculos, é de 10 horas, 33 minutos e 38 segundos. p Os pesquisadores estudaram os padrões de ondas criados nos anéis de Saturno pelas vibrações internas do planeta. Com efeito, os anéis atuam como um sismógrafo extremamente sensível, respondendo às vibrações dentro do próprio planeta.

p Semelhante às vibrações da Terra em um terremoto, Saturno responde às perturbações vibrando em frequências determinadas por sua estrutura interna. A convecção por calor no interior é a fonte mais provável das vibrações. Essas oscilações internas fazem com que a densidade em qualquer lugar particular do planeta flutue, o que faz o campo gravitacional fora do planeta oscilar nas mesmas frequências.

p "As partículas nos anéis sentem essa oscilação no campo gravitacional. Nos lugares onde essa oscilação ressoa com as órbitas dos anéis, a energia se acumula e é carregada como uma onda, "explicou Christopher Mankovich, um estudante de graduação em astronomia e astrofísica na UC Santa Cruz.

p Mankovich é o autor principal de um artigo, publicado em 17 de janeiro no Astrophysical Journal , comparando os padrões de onda nos anéis com modelos da estrutura interna de Saturno.

p A maioria das ondas observadas nos anéis de Saturno são devidas aos efeitos gravitacionais das luas orbitando fora dos anéis, disse o co-autor Jonathan Fortney, professor de astronomia e astrofísica na UC Santa Cruz. "Mas algumas das características dos anéis são devidas às oscilações do próprio planeta, e podemos usá-los para entender as oscilações internas do planeta e sua estrutura interna, " ele disse.

p Mankovich desenvolveu um conjunto de modelos da estrutura interna de Saturno, usou-os para prever o espectro de frequência das vibrações internas de Saturno, e comparou essas previsões com as ondas observadas pela Cassini no anel C de Saturno. Um dos principais resultados de sua análise é o novo cálculo da taxa de rotação de Saturno, o que tem sido surpreendentemente difícil de medir.

p Como um planeta gigante gasoso, Saturno não tem superfície sólida com pontos de referência que possam ser rastreados enquanto gira. Saturno também é incomum por ter seu eixo magnético quase perfeitamente alinhado com seu eixo de rotação. Eixo magnético de Júpiter, como o da Terra, não está alinhado com seu eixo de rotação, o que significa que o pólo magnético gira conforme o planeta gira, permitindo aos astrônomos medir um sinal periódico em ondas de rádio e calcular a taxa de rotação.

p A taxa de rotação de 10:33:38 determinada pela análise de Mankovich é vários minutos mais rápida do que as estimativas anteriores baseadas na radiometria das espaçonaves Voyager e Cassini.

p "Agora temos a duração do dia de Saturno, quando pensamos que não seríamos capazes de encontrá-lo, "disse a Cientista do Projeto Cassini Linda Spilker." Eles usaram os anéis para perscrutar o interior de Saturno, e apareceu esta tão procurada, qualidade fundamental do planeta. E é um resultado realmente sólido. Os anéis continham a resposta. "

p A ideia de que os anéis de Saturno poderiam ser usados ​​para estudar a sismologia do planeta foi sugerida pela primeira vez em 1982, muito antes que as observações necessárias fossem possíveis. Co-autor Mark Marley, agora no Ames Research Center da NASA no Vale do Silício, posteriormente concretizou a ideia para seu doutorado. tese em 1990, mostrou como os cálculos poderiam ser feitos, e predisse onde estariam as características dos anéis de Saturno. Ele também observou que a missão Cassini, em seguida, nos estágios de planejamento, seria capaz de fazer as observações necessárias para testar a ideia.

p "Duas décadas depois, as pessoas olharam para os dados da Cassini e encontraram características do anel nos locais das previsões de Mark, "Fortney disse.