Nowy obraz wnętrza Saturna
Zgodnie z najnowszą analizą drgań najbardziej wewnętrznego pierścienia Saturna, jądro planety prawdopodobnie nie jest gęstą kula niklu i żelaza, jak wielu naukowców myśli, a „puszystym” obszarem wypełnionym mieszanką lodu, skał i metalicznych płynów – porównywanym z zupą. Im bliżej jego centrum, tym większą domieszkę cięższych metali posiada.
Im dalej centrum jądra, tym więcej w nim wodoru i helu. Obejmuje ono 60 procent promienia planety i zawiera lód oraz skały o masie około 17 razy większej niż masa Ziemi, a jego łączna masa wynosi 55-krotność masy Ziemi.
Co ciekawe, nowe informacje na temat Saturna, opublikowane w czasopiśmie Nature Astronomy, są zgodne z niedawnymi odkryciami dotyczącymi Jowisza. Mowa odkryciach dokonanych na podstawie danych pozyskanych przez sondę Juno. Wygląda zatem na to, że wnętrza gazowych gigantów wyglądają zupełnie inaczej niż przez długie lata sądzono.
Pierścienie niczym sejsmograf
W jaki sposób pierścienie Saturna pozwoliły na zbadanie jego wnętrza? Ma to związek ze sposobem, w jaki wstrząsy w jądrze planety wpływają na jej pole grawitacyjne. Uczeni wykorzystali pierścienie jak gigantyczny sejsmograf, by dokonać pomiaru oscylacji zachodzących we wewnętrzu Saturna.
W zasadzie, w podobny sposób badane jest jądro Ziemi. Trzęsienia ziemi posyłają przez warstwy planety fale. To, w jaki sposób te fale odbijają się w jej wnętrzu, ujawnia gęstości jej warstw, pozwalając naukowcom zidentyfikować struktury, których nigdy nie będą wstanie ujrzeć na własne oczy. W przypadku Słońca i innych gwiazd ich wewnętrzne fale akustyczne manifestują się z kolei jako fluktuacje jasności.
Saturn nie jest miejscem, w którym można by umieścić sejsmograf. Nie podlega on też fluktuacjom jasności. Kilka lat temu naukowcy zauważyli jednak pewne wzorce w pierścieniu C Saturna, czyli tym najbardziej wewnętrznym. Te, jak badacze doszli do wniosku, raczej nie są wywoływane przez księżyce planety, bowiem takie wzorce zauważane są w przypadku zewnętrznych pierścieni. Zamiast tego zdaje się, że ich przyczyną są oscylacje powstające we wnętrzu planety, wpływające na jej pole grawitacyjne. Właśnie w taki sposób narodziła się kronosejsmologia, czyli nauka o badaniu wnętrza Saturna poprzez analizowanie drgań pierścienia C.
Autorzy pracy opublikowanej w Nature Astronomy przeanalizowali drgania pierścienia C zarejestrowane wcześniej i na tej podstawie doszli do wniosku, iż ich częstotliwość była znacznie niższa, niż spodziewano się po dotychczas przyjętym modelu jądra Saturna – modelu zakładającego, iż jądro to jest znacznie gęstsze i bardziej metaliczne.
Zdaniem badaczy odkrycie, iż w istocie Saturn posiada prawdopodobnie puszyste jądro, stanowi dowód na to, iż ewolucja tej planety przebiegała stopniowo. Najpierw, na drodze koagulacji fragmentów kosmicznych skał miało powstać jądro planety. Potem jądro to zaczęło gromadzić wokół siebie gazy, aż światło dzienne ujrzało to, co dziś zwiemy Saturnem.
Źródło: Caltech, fot. tyt. NASA/JPL/Space Science Institute