Wnętrze Saturna zaskakuje. Nie znajdziemy tam stałego, skalistego jądra

A w jaki sposób bada się wnętrze Ziemi? I w jaki sposób sonda InSight bada wnętrze Marsa? Jakby nie patrzeć, otrzymujemy mnóstwo ciekawych informacji o wnętrzach obu planet, mimo że nie wwiercamy się specjalnie głęboko pod ich powierzchnię. Promień Ziemi to 6371 km, a najgłębszy odwiert wykonany na jej powierzchni to zaledwie kilkanaście kilometrów. Analogicznie promień Marsa to 3390 km, a najgłębszy odwiert wykonany na nim przez człowieka to zaledwie… kilkadziesiąt centymetrów.

Mimo to jednak niezwykle czułe sejsmometry stojące na powierzchni obu planet są w stanie tworzyć dla nas obraz głębokiego wnętrza obu planet. Tutaj trzeba jednak zastrzec, że gdyby planeta w środku była całkowicie martwa, to i sejsmometr by nie pomógł. Ruch magmy we wnętrzu obu planet wywołuje fale sejsmiczne, które ulegają zniekształceniom, gdy przechodzą przez obszary wnętrza o różnej gęstości. Na podstawie odczytu tych fal sejsmicznych, gdy już dotrą do powierzchni Ziemi, naukowcy są w stanie odtworzyć wnętrze planety.

Owszem, nie da się umieścić na powierzchni Saturna żadnego sejsmometru. Jakby nie patrzeć, Saturn nie ma żadnej powierzchni. Nie bez powodu należy do grupy gazowych olbrzymów. Z zewnątrz zatem Saturn jest dla nas jedynie wielką kulą gazu o promieniu 58 232 km.

W przypadku tej konkretnie planety jest jeszcze jeden sposób na zmierzenie tego, co się dzieje we wnętrzu planety. A są tam pierścienie pyłu, gazu i głazów okrążające planetę.

Astronomowie z Caltech postanowili przyjrzeć się najbardziej wewnętrznemu pierścieniowi planety, tzw. pierścieniowi C. Analizując szczegółowo jego budowę, naukowcy dostrzegli, że oscylacje powierzchni jądra planety - tak samo jak wstrząsy sejsmiczne na naszej planecie - sprawiają, że najbardziej wewnętrzny pierścień planety odczuwa zmianę przyciągania grawitacyjnego i zaczyna falować. Falowanie pierścieni mówi zatem o tym, co się dzieje wewnątrz planety.

Wbrew powszechnym przypuszczeniem, wewnątrz Saturna nie ma kuli skał i lodu otoczonej rozległą otoczką gazową. Zamiast tego jądro jest rozproszone i oprócz skał i lodu zawiera ogromne ilości wodoru i helu. Co więcej, jego rozmiary sięgają 70 000 km, czyli 60 proc. średnicy całej planety.

Tak dla podkreślenia powagi odkrycia - samo jądro Saturna ma 70 000 km średnicy, a średnica całej Ziemi to niecałe 13 000 km. Kompleks mniejszości gotowy.

Same skały i lód wewnątrz jądra Saturna mają masę 17 razy większą od masy Ziemi, ale dodatkowy wodór i hel sprawiają, że całe jądro ma masę aż 55 razy większą od masy całej Ziemi.

Okazuje się mianowicie, że budowa gazowych olbrzymów jest dużo bardziej skomplikowana, niż dotychczas przypuszczano. Najprawdopodobniej takie same procesy zachodzą także we wnętrzach gazowych olbrzymów krążących wokół innych planet. Całkiem możliwe, że nowo uzyskana wiedza zmusi naukowców do zrewidowania wiedzy o wielu nietypowych planetach odkrytych na przestrzeni ostatnich dwudziestu lat.

Jak zwykle w nauce, jedna odpowiedź generuje multum kolejnych pytań. I dobrze, przynajmniej pracy dla naukowców na razie nie zabraknie.