Las detalladas observaciones de los anillos de Saturno por la misión Cassini han permitido sondear el interior del planeta, y obtener la primera determinación precisa de su velocidad de rotación.
Así, la duración de un día en Saturno, según los nuevos cálculos de investigadores de la Universidad de California en Santa Cruz, es de 10 horas, 33 minutos y 38 segundos.
Los científicos estudiaron los patrones de onda creados dentro de los anillos de Saturno por las vibraciones internas del planeta. En efecto, los anillos actúan como un sismógrafo extremadamente sensible al responder a las vibraciones dentro del propio planeta.
Similar a las vibraciones de la Tierra de un terremoto, Saturno responde a las perturbaciones al vibrar a frecuencias determinadas por su estructura interna. La convección por calor en el interior es la fuente más probable de las vibraciones. Estas oscilaciones internas hacen que la densidad en cualquier lugar particular dentro del planeta fluctúe, lo que hace que el campo gravitatorio fuera del planeta oscile a las mismas frecuencias.
"Las partículas en los anillos sienten esta oscilación en el campo gravitatorio. En los lugares donde esta oscilación resuena con las órbitas de los anillos, la energía se acumula y se arrastra como una onda", explicó Christopher Mankovich, un estudiante graduado en astronomía y astrofísica en UC Santa Cruz.
Mankovich es el autor principal de un artículo, publicado en el Astrophysical Journal, que compara los patrones de onda en los anillos con los modelos de la estructura interior de Saturno.
El investigador desarrolló un conjunto de modelos de la estructura interna de Saturno, los utilizó para predecir el espectro de frecuencias de las vibraciones internas de Saturno y comparó esas predicciones con las ondas observadas por Cassini en el anillo C de Saturno. Uno de los principales resultados de su análisis es el nuevo cálculo de la velocidad de rotación de Saturno, que ha sido sorprendentemente difícil de medir.
Como planeta gaseoso gigante, Saturno no tiene una superficie sólida con puntos de referencia que puedan rastrearse mientras gira. Saturno también es inusual al tener su eje magnético alineado casi perfectamente con su eje de rotación. El eje magnético de Júpiter, como el de la Tierra, no está alineado con su eje de rotación, lo que significa que el polo magnético gira a medida que el planeta gira, lo que permite a los astrónomos medir una señal periódica en ondas de radio y calcular la velocidad de rotación.
La tasa de rotación de 10:33:38 determinada por el análisis de Mankovich es varios minutos más rápida que las estimaciones anteriores basadas en radiometría de la nave espacial Voyager (10:39:22) y Cassini (10:47:00).
RL