我们知道地球一天的长度是24小时，准确的说，是23时56分4秒，也就是它的自转周期。但是太阳系中每个行星的自传周期是不相同的，其中火星的自转周期和地球相差半小时左右，它是与地球自转周期最相近的行星。

但是近日，利用来自NASA卡西尼号飞船的新数据，研究人员发现已经解决了太阳系科学中一个长期以来的谜题:土星上一天的精确长度是10小时33分38秒。

这一数字几十年来一直困扰着行星科学家，因为这个气态巨行星在旋转过程中没有固定的表面可以追踪，而且它有一个不寻常的磁场，掩盖了行星的自转速度。而答案就在它的土星环里！

在卡西尼号曾经环绕土星的轨道上（卡西尼号已经于2018年牺牲），仪器以前所未有的细节检测了这些冰封的岩石环。科学家利用这些数据研究了土星环内的波动模式。确定了环对行星自身的振动做出反应，类似于用来测量地震引起的运动的地震仪。土星内部的振动频率会引起引力场的变化。这些环，反过来将检测这些运动的领域。最后发现环中的粒子在重力场中会不由自主地感觉到这些振动，在环的特定位置，这些振荡会在轨道上的合适时间捕捉环上的粒子，逐渐积累能量，而这些能量作为可观测的波被带走。

这项关于开发出土星内部结构的模型来匹配土星环的波的研究震惊了科学界。最后分析得出的旋转速度为10:33:38，比1981年的估计快了几分钟。

那么科学家到底是如何得知的呢？

早前，科学家根据旅行者号的数据分析是基于磁场信息得出的，该数据估计当天是10:39:23。后来卡西尼号也使用了磁场数据，但估计范围是从10:36一直到10:48，无法得到精确数据。

科学家经常依靠磁场来测量行星的自转速度。木星的地轴和地球的地轴一样，与旋转轴不一致。所以它会随着行星的旋转而旋转，这使得科学家们能够测量无线电波中的周期信号来得到旋转速率。然而，土星是不同的。它独特的磁场几乎与旋转轴完全一致。

这就是为什么环的发现对于确定一天的长度至关重要。研究人员利用土星环上的波来窥探土星内部，从而得出土星自转的精确周期。

当然这一切数据来源于已经于2018年9月与土星融为一体，留下辉煌的数据作为后人的宝贵财富！