Вид внутри Сатурна

Чтобы получить информацию об истории образования небесного тела, исследователи часто исследуют внутреннее строение. Сейсмологические анализы на Земле, Луне, а теперь и на Марсе дают очень точную информацию о размерах и составе ядра, мантии и коры планет. Как показали два исследователя, таким же образом можно заглянуть внутрь планеты-гиганта Сатурн. Сейсмические волны в системе колец планеты показывают, что ядро ​​намного больше, чем считалось ранее, сообщили ученые в журнале Nature Astronomy.

До сих пор исследователи анализировали гравитационное поле планет-гигантов, таких как Юпитер или Сатурн, чтобы сделать выводы об их внутренней структуре. Для этого они сравнили траектории космических зондов в их окрестностях с предсказаниями теоретических моделей внутреннего строения. «Однако эти данные особенно чувствительны к внешним слоям планеты», — объясняют Кристофер Манкович и Джим Фуллер из Калифорнийского технологического института в США. Ядро планеты лишь незначительно влияет на ее гравитационное поле, что очень затрудняет измерение ее массы и компактности таким способом.

Но благодаря своей разветвленной системе колец Сатурн предлагает исследователям еще один способ получить информацию о внутренней структуре. Измерения американского космического зонда «Кассини», который вращался вокруг планеты с 2004 по 2017 год, показали, что в кольцах планеты-гиганта распространяются сейсмические волны. Они, в свою очередь, вызваны флуктуациями гравитационного поля. Манкович и Фуллер переоценили данные измерений космического зонда, связали их с гравитационным полем Сатурна и проанализировали, какая внутренняя структура совместима с результатами.

Соответственно, ядро ​​простирается на 60 процентов от радиуса планеты, что делает его значительно больше, чем предполагалось ранее. Астрономам теперь приходится пересматривать свои модели состава ядра: до сих пор они предполагали, что ядро ​​состоит из тяжелых элементов и окружено чётко очерченной оболочкой из водорода и гелия. Но сейсмические волны от колец Сатурна можно объяснить только в том случае, если ядро ​​состоит из смеси тяжёлых элементов с водородом и гелием, которая также меняется изнутри наружу.

Удивительные результаты показывают, что переход от ядра к планетарной оболочке происходит не на четко определенной границе, а диффузно. Это новое понимание внутренней структуры Сатурна подвергло проверке существующие модели формирования планет. Но, по словам Манковича и Фуллера, он может предоставить ценную информацию о том, как ядро ​​Сатурна образовалось из газа, пыли и обломков горных пород в ранней Солнечной системе.