Uitgelegd: Hoe lang duurt een dag op elke planeet? Venus en Saturnus plagen wetenschappers nog steeds
Astronomen zijn nog steeds op zoek naar een nauwkeurige schatting van de lengte van een dag op Venus, terwijl Saturnus ons blijft bedriegen. Twee nieuwe onderzoeken onderstrepen hoeveel er nog te leren valt.

Eeuwen geleden verdeelden de Ouden de dag in 24 gelijke delen of uren. Tegenwoordig bekijken we dit vanuit een ander gezichtspunt: de aarde heeft ongeveer 24 uur nodig om één keer te draaien. Onder andere planeten draait Mars eenmaal in iets minder dan 25 aarduren, terwijl Jupiter zo snel draait dat zijn dag minder dan 10 uur duurt.
Het is een maatstaf die zo centraal staat in ons begrip van de planeten dat het lijkt alsof wetenschappers de rotatieperiodes van de planeten van het zonnestelsel inmiddels hebben doorgrond. Het feit is dat ze dat niet hebben gedaan. Astronomen zijn nog steeds op zoek naar een nauwkeurige schatting van de lengte van een dag op Venus, terwijl Saturnus ons blijft bedriegen. Twee nieuwe onderzoeken onderstrepen hoeveel er nog te leren valt.
Venus: verstoppertje
Venus is een vreemde eend in de bijt. Het wordt verduisterd door wolken en vertoont geen duidelijk zichtbaar oppervlaktekenmerk, zoals een krater, die een referentiepunt zou kunnen zijn voor het meten van zijn rotatieperiode. In 1963, toen radarwaarnemingen door het wolkendek braken, onthulde Venus dat het in een richting draait die tegengesteld is aan die van de meeste planeten.
Deze waarnemingen toonden aan dat de lengte van een Venusiaanse dag 243 dagen of 5.832 uur is. Daaropvolgende metingen hebben echter inconsistente waarden opgeleverd, die ongeveer zes minuten van elkaar verschillen. In 1991 concludeerden studies op basis van de waarnemingen van het Magellan-ruimtevaartuig dat de juiste rotatieperiode 243.0185 dagen is, met een onzekerheid van ongeveer 9 seconden.
Huidige onzekerheden, noteren onderzoekers in een studie in het tijdschrift Icarus, komen overeen met een afstand van ongeveer 13 mijl aan de oppervlakte. Voor landermissies, waaronder één gepland in het volgende decennium, is die afstand meer dan genoeg om een gerichte landingsplaats te missen.
Van op aarde gebaseerde radarwaarnemingen tussen 1988 en 2017 hebben de onderzoekers de locatie van kenmerken op het Venusiaanse oppervlak op specifieke tijden gemeten. Die kenmerkende locaties stellen ons in staat om de lengtegraad op te lossen van het punt op Venus dat zich tijdens elke waarneming het dichtst bij de aarde bevindt. Als je eenmaal de lengtegraadverandering in de loop van de tijd kent, levert dat de rotatiesnelheid op, zei hoofdauteur Bruce Campbell, voorzitter van het Center for Earth and Planetary Studies van het Smithsonian Institution, per e-mail.
De auteurs concluderen dat de gemiddelde dag van Venus 243.0212 dagen is, met de kleinste onzekerheid tot nu toe - slechts 00006 dagen. Ze verwachten de komende tien jaar verdere verbeteringen.
Saturnus: seizoenstrucs
Een gasreus heeft per definitie geen vaste oppervlaktekenmerken die wetenschappers kunnen volgen. Voor Jupiter hebben wetenschappers de rotatieperiode berekend door van daaruit patronen in radiosignalen te observeren.
Saturnus heeft dergelijke pogingen getrotseerd. Het zendt alleen laagfrequente radiopatronen uit die worden geblokkeerd door de atmosfeer van de aarde. Pas nadat Voyagers 1 en 2 gegevens naar huis hadden gestuurd, in 1980 en 1981, konden wetenschappers patronen analyseren die suggereerden dat een dag op Saturnus ongeveer 10:40 uur duurt. Maar slechts 23 jaar later stuurde het Cassini-ruimtevaartuig gegevens die aantoonden dat de periode met 6 minuten was veranderd, ongeveer 1% - wat honderden miljoenen jaren zou duren.
Om antwoorden voor Saturnus te vinden, keek een nieuwe studie onder leiding van Duane Pontius van Birmingham-Southern College, VS naar Jupiter. Een belangrijk verschil is dat Saturnus, in tegenstelling tot Jupiter, een gekantelde as heeft en dus seizoenen zoals de aarde. Afhankelijk van het seizoen ontvangen het noordelijk en zuidelijk halfrond verschillende hoeveelheden ultraviolette straling van de zon. Dit beïnvloedt het plasma aan de rand van de atmosfeer van Saturnus. Dit zorgt op zijn beurt voor meer of minder weerstand op verschillende hoogten, volgens het model dat wordt gesuggereerd in de studie, gepubliceerd in Journal of Geophysical Research: Space Physics van de American Geophysical Union.
Aan zichzelf overgelaten, zou de bovenste atmosfeer met dezelfde snelheid bewegen als de lagere atmosfeer, maar de weerstand zorgt ervoor dat de bovenste atmosfeer langer duurt dan de lagere atmosfeer om een volledige rotatie rond de planeet te maken, legde Pontius per e-mail uit.
Dit suggereert dat de waargenomen perioden niet de rotatieperiode van de kern van Saturnus zijn. Dat blijft ongemeten. Een van de conclusies van ons werk is dat de rotatieperiode niet kan worden bepaald aan de hand van de radiosignalen... zei Pontius in antwoord op een vraag. Wat betreft wanneer hoe en wanneer de kernperiode kan worden gemeten, ik weet het echt niet! Het is nu echter bekend dat de fysica van de magnetosfeer van Saturnus wordt bepaald door de rotatiesnelheid die de bovenste atmosfeer bepaalt.
hoeveel is John Green waard
Deel Het Met Je Vrienden: