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惑星科学：土星の重力場と扁平率から決定された土星の高速な自転
Nature 520, 7546 doi: 10.1038/nature14278
土星の磁極と自転軸は整列しており、磁場計測を用いて自転速度を決定するのは困難である。かつて、ボイジャー探査機の電波計測から、自転周期は10時間39分22.4秒と決定された。カッシーニ探査機によって自転周期が10時間47分6秒であると見積もられ、さらに連続測定の間の変化も発見されたため、電波周期を用いて惑星全体の自転周期を決定できないことが明らかになった。計測された土星の風場に基づく予測では、不確かさはさらに高く、ボイジャーの自転周期よりも小さな値が得られている。現時点の土星の自転周期は10時間32分から10時間47分の間であると考えられており、そのような基本的特性としては不満足なものである。本論文では、計測された土星の重力場と、観測された形状や考えられる内部密度分布の制約を用いた最適化手法に基づき、自転周期は10時間32分45 ± 46秒であることを報告する。さらに、土星の重力場からの制約のみを用いても、自転周期を数分の精度で推測できる。我々の手法の妥当性を実証するため、同じ手順を木星に適用したところ、よく知られた自転周期が正しく再現された。
