Решена загадка аномального вращения Сатурна

Дон Гарнетт (Don Gurnett) из университета Айовы (University of Iowa) нашёл объяснение таинственного рассогласования собственного вращения планеты-гиганта и её магнитного поля, из-за странного поведения которого учёные не могут определить продолжительность дня на этой планете.

Напомним о загадке Сатурна. В 2004-м аппарат Cassini провёл измерение периода вращения Сатурна. Поскольку у гиганта нет твёрдой поверхности или какого-то пункта, по которому можно было бы измерять вращение, учёные руководствовались колебаниями в радиоизлучении планеты, которые отражают вращение её магнитного поля.

А это вращение, по существовавшим представлениям, соответствует фактическому собственному вращению планеты (видимая облачная поверхность — не в счёт, там скорости ещё зависят и от широты, и вообще — её вращение больше сходно с вращением поверхности звёзд).

Однако оказалось, что период вращения Сатурна (измеренный таким способом) сейчас на 1% больше, чем период, измеренный в 1981 году аппаратом Voyager 2.

Могла ли столь огромная планета замедлить своё вращение на 1% всего за 23 года? Конечно, нет. Значит — представления о жёсткой связи между вращением магнитного поля и самой планеты, применительно к Сатурну, летят в мусорную корзину.

Теперь Гарнетт объяснил — откуда такая странная картина. Виноват оказался Энцелад и его супергейзеры (в основном они состоят из частиц водяного льда и водяного пара). Выброшенный со спутника материал окружает Сатурн огромным бубликом.

Этот материал ионизируется и взаимодействует с внутренней частью плазменного диска Сатурна, замедляя его вращение. А он, в свою очередь, напрямую влияет на вращение магнитного поля.

Используя данные с Cassini, Гарнетт сотоварищи показали, что плазма и магнитное поле вблизи планеты вращаются синхронно с периодом модуляции радиоэмиссии Сатурна и хорошо увязываются с материалом, выбрасываемым с Энцелада. О чём и сообщили в Science.

Влияние же фонтанов Энцелада объясняет изменения в мнимом (полученном по радиоэмиссии) периоде вращения газового гиганта.

Вероятно, в наше время гейзеры эти более активны, в сравнении с 1980-ми, объясняют учёные, а большее количество частиц в газовом торе, постоянно обновляемом ледяной луной, сильнее тормозит плазменный диск, окружающий Сатурн.

Возможно также, что изменения эти вызваны некими сезонными процессами (год Сатурна длится 29 земных лет).

"Прямая связь между радиоизлучением, магнитным полем и глубоким планетарным вращением считалась до сих пор само собой разумеющейся. Сатурн показывает, что мы должны теперь переосмыслить это положение", — заявил один из авторов работы Микеле Догерти (Michele Dougherty) из Имперского колледжа Лондона (Imperial College London).

Таким образом, для учёных остаётся загадкой истинная продолжительность суток на Сатурне, но теперь мы знаем, почему мы её не знаем.