Волны в кольцах Сатурна раскрывают размытое ядро ​​планеты

«Сатурн всегда вибрирует, но это неуловимо», – говорится в заявлении Кристофера Маньковича, ведущего автора исследования и постдокторского исследователя планетных наук в Калифорнийском технологическом институте. «Поверхность планеты движется примерно на метр каждые 1-2 часа, как медленно волнообразное озеро. Как сейсмограф, кольца улавливают гравитационные возмущения, и частицы кольца начинают колебаться».

Частота гравитационной ряби, измеренная в кольцах, указывает на то, что глубина внутренней части Сатурна стабильна. Когда планета формировалась, ее внутренняя часть образовывала стабильные слои, поскольку тяжелый материал, такой как скала и лед, перемещался к центру планеты, а более легкий материал поднимался над ним.

«Это первый раз, когда мы смогли сейсмически исследовать структуру планеты газового гиганта, и результаты очень удивительны», – сказал в своем заявлении соавтор исследования и доцент кафедры теоретической астрофизики Калифорнийского технологического института Джим Фуллер. .

Их выводы также показывают, что ядро ​​Сатурна в 55 раз превышает массу всей нашей планеты. Около 17 земных масс ядра состоят из льда и горных пород – остальная часть представляет собой жидкость на основе водорода и гелия. Мутное ядро ​​простирается на 60% диаметра планеты.

Результаты этого исследования также согласуются с доказательствами, собранными о ядре Юпитера в ходе текущей миссии Juno, что указывает на то, что у крупнейшего газового гиганта в нашей солнечной системе есть подобное ядро.

«Нечеткие ядра похожи на отстой», – сказал Манкович. «Водород и газообразный гелий на планете постепенно смешиваются со все большим и большим количеством льда и камней по мере того, как вы приближаетесь к центру планеты. Это немного похоже на части океанов Земли, где соленость увеличивается по мере того, как вы достигаете все более глубоких уровней, стабилизируя структуру. “

Эти открытия бросают вызов существующим у исследователей моделям образования газовых гигантов. Эти модели показывают, что сначала формируется каменное ядро, а затем вокруг него тянутся газовые оболочки. Но идея загадочного ядра могла означать, что газ был более ранней частью процесса образования.

Спиральные узоры в кольцах Сатурна, вызванные гравитационным полем планеты, были впервые обнаружены в 2013 году Мэттом Хедманом, ученым миссии Кассини и доцентом факультета физики Университета Айдахо.

«Кристофер и Джим смогли показать, что определенная кольцевая характеристика является убедительным доказательством того, что ядро ​​Сатурна очень расплывчато», – говорится в заявлении Хедмана. Он не принимал участия в этом исследовании.

«Я с нетерпением жду возможности подумать о том, что все другие кольцевые детали, созданные Сатурном, могут рассказать нам об этой планете», – сказал Хедман.