解释：每个星球上的一天有多长？金星和土星仍在逗弄科学家

天文学家仍在寻找对金星一天长度的准确评估，而土星继续欺骗我们。两项新研究强调了还有多少需要学习。

官方时间，截至目前。 （来源：美国宇航局）

几个世纪以前，古人将一天分为 24 个相等的部分或小时。今天，我们从另一个角度来看：地球自转一圈大约需要 24 小时。在其他行星中，火星在不到 25 个地球小时的时间内自转一次，而木星自转得如此之快，以至于它的一天不到 10 小时。

这是一个对我们理解行星如此重要的衡量标准，以至于科学家们现在似乎已经弄清楚了太阳系行星的自转周期。事实是，他们没有。天文学家仍在寻找对金星一天长度的准确评估，而土星继续欺骗我们。两项新研究强调了还有多少需要学习。

金星：捉迷藏

金星有点奇怪。由于被云层遮蔽，它没有现成的表面特征，例如陨石坑，这可能是测量其自转周期的参考点。 1963年，当雷达观测突破云层时，金星发现它的自转方向与大多数行星相反。

这些观察结果表明，金星一天的长度为 243 天，即 5,832 小时。然而，随后的测量给出了不一致的值，相差大约 6 分钟。 1991 年，基于麦哲伦飞船观测的研究得出结论，正确的自转周期为 243.0185 天，不确定性约为 9 秒。

研究人员在《伊卡洛斯》杂志的一项研究中指出，目前的不确定性对应于地表约 13 英里的距离。对于着陆器任务，包括计划在未来十年内执行的任务，该距离足以错过目标着陆点。

根据 1988 年至 2017 年间的地球雷达观测，研究人员测量了特定时间金星表面特征的位置。这些特征位置使我们能够在每次观测期间求解金星上离地球最近的点的经度。史密森学会地球与行星研究中心主席、主要作者布鲁斯坎贝尔在电子邮件中说，一旦你知道经度随时间的变化，就会提供旋转速率。

作者得出结论，平均金星日为 243.0212 天，其中不确定性最小——仅为 00006 天。他们预计未来十年会进一步改进。

土星：季节性技巧

根据定义，气态巨行星没有可供科学家追踪的固体表面特征。对于木星，科学家们通过观察来自那里的无线电信号的模式来计算出自转周期。

土星拒绝了这样的尝试。它只发射被地球大气阻挡的低频无线电模式。只有在航海者 1 号和 2 号在 1980 年和 1981 年将数据发送回家后，科学家才能分析表明土星上一天大约有 10:40 小时的模式。但仅仅 23 年后，卡西尼号航天器发送的数据显示，周期发生了 6 分钟的变化，约为 1%——这应该需要数亿年的时间。

为了寻找土星的答案，由美国伯明翰南方学院的 Duane Pontius 领导的一项新研究考察了木星。一个关键的区别是，与木星不同，土星有一个倾斜的轴，因此与地球一样有四季。根据季节的不同，北半球和南半球会收到不同数量的来自太阳的紫外线辐射。这会影响土星大气边缘的等离子体。反过来，根据发表在美国地球物理联盟地球物理研究杂志：空间物理学上的研究中建议的模型，这会在不同高度产生或多或少的阻力。

庞蒂乌斯在电子邮件中解释说，如果任其自流，高层大气将与低层大气以相同的速度移动，但阻力使高层大气比低层大气需要更长的时间才能围绕地球进行完整的自转。

这表明观察到的周期不是土星核心的旋转周期。这仍然无法衡量。我们工作的结论之一是无法从无线电信号中确定旋转周期……庞蒂乌斯在回答问题时说。至于什么时候可以测出核心周期，我真的不知道！然而，现在已知土星磁层的物理特性受其高层大气自转速率的控制。

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