Tien uur, 33 minuten en 38 seconden.

Het was jarenlang gissen hoelang Saturnus er over deed om een rondje rond de eigen as te draaien (zie kader). Maar dankzij ruimtesonde Cassini kunnen onderzoekers nu eindelijk onthullen hoelang een dag op de gasreus duurt. Verrassend genoeg was het uiteindelijk niet de gasreus zelf, maar zijn ringenstelsel dat dit best bewaarde geheim van Saturnus onthulde.

Achterhalen hoelang een dag op Saturnus duurt, werd jarenlang gehinderd door het feit dat de gasreus geen vast oppervlak heeft. Het betekent dat je op Saturnus ook geen opvallende oppervlaktekenmerken hoeft te verwachten en deze dus ook niet kunt volgen om te achterhalen hoelang de gasreus erover doet om een rondje rond de eigen as te voltooien. Nu kan de rotatiesnelheid van een gasreus ook worden bepaald door te kijken naar het magnetisch veld. Zo is bijvoorbeeld de lengte van een dag op Jupiter vastgesteld. Maar ook dat bleek bij Saturnus onmogelijk te zijn, omdat diens unieke magnetische veld vrijwel perfect is uitgelijnd met de rotatie-as.

Ringen
Terwijl Cassini rond Saturnus cirkelde, bestudeerde deze ook de ringen rond de gasreus. Onderzoeker Christopher Mankovich gebruikte de Cassini-data om onderzoek te doen naar golfpatronen in de ringen. En al snel moest hij concluderen dat de ringen reageren op trillingen ín Saturnus. Door die trillingen ontstaan er variaties in het zwaartekrachtsveld van Saturnus en de ringen pikken die variaties op. “Deeltjes in de ringen moeten die trillingen in het zwaartekrachtsveld wel voelen,” aldus Mankovich. “Op specifieke plekken in de ringen stuiten de trillingen op precies het juiste moment op deeltjes en kunnen ze energie opbouwen en die energie komt tot uiting in een waarneembare golfbeweging.”

Beweging
Maar hoe leidde dat Mankovich tot de conclusie dat een dag op Saturnus 10 uur, 33 minuten en 38 seconden duurt? De onderzoeker ontwikkelde bestudeerde verschillende modellen die Saturnus’ binnenste beschreven en keek welke van deze modellen het beste overeenkwam met de golfbewegingen die hij in de ringen zag. Op basis daarvan kon hij weer meer zeggen over de beweging van het binnenste van de planeet en dus de rotatie van Saturnus.

Het idee dat de ringen van Saturnus dienst konden doen als een soort seismometers – instrumenten die op aarde gebruikt worden om aardbevingen te meten – ontstond al in 1982. Maar toen konden we de ringen nog niet in detail bestuderen. Dat veranderde tijdens de Cassini-missie. In aanloop naar de Cassini-missie zijn er – onder meer op basis van waarnemingen van NASA’s Voyager – wel inschattingen gemaakt van de lengte van een dag op Saturnus. Zo suggereerde Voyager-data dat een dag op Saturnus tien uur, 39 minuten en 23 seconden duurde. Andere schattingen liepen uiteen van 10 uur en 36 minuten tot 10 uur en 48 minuten. Dit nieuwe onderzoek zit daar met 10 uur, 33 minuten en 38 seconden ruim onder.