Los resultados proporcionan la mejor evidencia hasta el momento del núcleo brumoso de Saturno y están en línea con la evidencia reciente de la misión Juno de la NASA, que sugiere que el gigante gaseoso Júpiter también puede tener un núcleo diluido de manera similar.
«Los núcleos brumosos son como lodo», explica Mankovic. El hidrógeno y el helio del planeta se mezclan gradualmente con más y más hielo y rocas a medida que avanza hacia el centro del planeta. Es un poco como partes de los océanos de la Tierra donde la salinidad aumenta a medida que alcanzas niveles cada vez más profundos, creando una formación estable «.
La idea de que las vibraciones de Saturno podrían crear ondas en sus anillos y que los anillos podrían usarse como un sismómetro para estudiar el interior de Saturno apareció por primera vez en estudios a principios de la década de 1990 realizados por Mark Marley (BS ’84) y Caroline Porco (PhD ‘). 83), quien más tarde se convirtió en capitán del equipo de imágenes de Cassini. El fenómeno fue observado por primera vez por Matt Hedman y PD Nicholson (PhD ’79) en 2013, quienes analizaron los datos capturados por Cassini. Los astrónomos encontraron que el anillo C de Saturno contenía múltiples patrones espirales impulsados por fluctuaciones en el campo gravitacional de Saturno y que estos patrones eran diferentes de otras ondas en los anillos causadas por interacciones gravitacionales con las lunas del planeta.
Ahora, Mankovic y Fuller han analizado el patrón de ondas en los anillos para construir nuevos modelos del interior de Saturno en declive.
«Saturno siempre está vibrando, pero es sutil», dice Mankovitch. «La superficie del planeta se mueve alrededor de un metro cada una o dos horas como un lago que se ondula lentamente. Como un sismógrafo, los anillos detectan las perturbaciones gravitacionales y las partículas del anillo comienzan a vibrar».
Los investigadores dicen que las ondas gravitacionales observadas indican que el interior profundo de Saturno, a medida que rueda por completo, consta de capas estables que se formaron después de que el material más pesado se hundiera en el medio del planeta y dejara de mezclarse con el material más ligero por encima de él.
«Para que el campo gravitacional de un planeta oscile con estas frecuencias particulares, el interior debe ser estable, y esto solo es posible si la fracción de hielo y roca aumenta gradualmente a medida que avanza hacia el centro del planeta», dice Fuller.
Sus resultados también indican que el núcleo de Saturno es 55 veces la masa de toda la Tierra, con 17 masas terrestres de ese hielo y rocas y el resto es un líquido de hidrógeno y helio.
Hedman, que no forma parte del estudio actual, dice: «Christopher y Jim pudieron demostrar que una característica particular del anillo proporcionó una fuerte evidencia de que el núcleo de Saturno es muy difuso. Estoy emocionado de pensar en lo que todos los demás las características del anillo creadas por Saturno podrían informarnos sobre el planeta «.
Además, los hallazgos plantean desafíos para los modelos actuales de formación de gas gigante, que demuestran que los núcleos de esquisto se forman primero y luego atraen grandes envolturas de gas. Si los núcleos de los planetas son tan nebulosos como sugiere el estudio, los planetas podrían incorporar gas al principio del proceso.
El estudio de Nature Astronomy, titulado «Corazón difuso de Saturno revelado por la sismología anular», fue financiado por la Fundación Rose Hills y la Fundación Sloan.
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