我們知道地球一天的長度是24小時，準確的說，是23時56分4秒，也就是它的自轉周期。但是太陽系中每個行星的自傳周期是不相同的，其中火星的自轉周期和地球相差半小時左右，它是與地球自轉周期最相近的行星。
但是近日，利用來自NASA卡西尼號飛船的新數據，研究人員發現已經解決了太陽系科學中一個長期以來的謎題:土星上一天的精確長度是10小時33分38秒。
這一數字幾十年來一直困擾著行星科學家，因為這個氣態巨行星在旋轉過程中沒有固定的表面可以追蹤，而且它有一個不尋常的磁場，掩蓋了行星的自轉速度。而答案就在它的土星環裡！
在卡西尼號曾經環繞土星的軌道上（卡西尼號已經於2018年犧牲），儀器以前所未有的細節檢測了這些冰封的巖石環。科學家利用這些數據研究了土星環內的波動模式。確定了環對行星自身的振動做出反應，類似於用來測量地震引起的運動的地震儀。土星內部的振動頻率會引起引力場的變化。這些環，反過來將檢測這些運動的領域。最後發現環中的粒子在重力場中會不由自主地感覺到這些振動，在環的特定位置，這些振蕩會在軌道上的合適時間捕捉環上的粒子，逐漸積累能量，而這些能量作為可觀測的波被帶走。
這項關於開發出土星內部結構的模型來匹配土星環的波的研究震驚了科學界。最後分析得出的旋轉速度為10:33:38，比1981年的估計快了幾分鐘。
那麼科學家到底是如何得知的呢？
早前，科學家根據旅行者號的數據分析是基於磁場信息得出的，該數據估計當天是10:39:23。後來卡西尼號也使用了磁場數據，但估計範圍是從10:36一直到10:48，無法得到精確數據。
科學家經常依靠磁場來測量行星的自轉速度。木星的地軸和地球的地軸一樣，與旋轉軸不一致。所以它會隨著行星的旋轉而旋轉，這使得科學家們能夠測量無線電波中的周期信號來得到旋轉速率。然而，土星是不同的。它獨特的磁場幾乎與旋轉軸完全一致。
這就是為什麼環的發現對於確定一天的長度至關重要。研究人員利用土星環上的波來窺探土星內部，從而得出土星自轉的精確周期。
當然這一切數據來源於已經於2018年9月與土星融為一體，留下輝煌的數據作為後人的寶貴財富！