Загадка вращения Сатурна

В наш век, когда космические аппараты вдоль и поперек избороздили просторы Солнечной системы, может показаться довольно странным, что нам до сих пор неизвестен точный период вращения Сатурна. Однако, если задуматься, ситуация нетривиальная: как определить период осевого вращения планеты, у которой нет твердой поверхности (или, по крайней мере, она не видна)? В случае с Юпитером помогает магнитное поле: юпитерианский магнитный диполь наклонен к оси вращения планеты, и период ее осевого вращения можно определить, измеряя периодические вариации магнитного поля в окрестностях Юпитера. С Сатурном этот способ работает гораздо хуже, так как ось его магнитного поля практически совпадает с осью вращения. Тем не менее по вариациям в радиоизлучении магнитосферы Сатурна, измеренным при помощи «Вояджеров» в начале 1980-х годов, был установлен период вращения — примерно 10 часов 39 минут. Аналогичные измерения, выполненные в 2003–2004 годы при помощи космического аппарата «Кассини», дали существенно большее значение — 10 часов 45 минут. Такое расхождение можно объяснить тем, что по магнитному полю определяется скорость вращения магнитного поля, а не планеты, а магнитное поле может смещаться внутри Сатурна. Поэтому для определения скорости вращения планеты желательно привлекать данные не только по магнитному полю.

В 2007 году Джон Андерсон и Джеральд Шуберт попытались оценить скорость вращения Сатурна, используя данные о его форме и гравитационном поле, полученные при помощи «Кассини», и получили оценку 10 часов 32 минуты 35 секунд. И вот в марте 2015 года опубликована новая оценка (http://adsabs.harvard.edu/abs/2015Natur.520..202H).

Равит Хеллед (Израиль) с коллегами также использовали данные о гравитационном поле Сатурна и постарались объединить их с данными о полярном сжатии планеты, а также с ограничениями на его внутреннюю структуру. Для проверки они применили тот же метод к Юпитеру и получили корректное значение для его периода вращения. По новым оценкам, период вращения Сатурна составляет 10 часов 32 минуты 45 ± 46 секунд. Можно, конечно, спросить: зачем нужно с такой точностью знать период вращения Сатурна? Так ли уж важна разница в несколько минут? Но беда в том, что при неизвестном периоде осевого вращения Сатурна невозможно измерить скорость ветра в его атмосфере и, соответственно, невозможно точно оценить энергетику происходящих в атмосфере процессов.