Анализ спектра пульсаций кольца C под действием гравитационных сил Сатурна, зафиксированных космическим аппаратом «Cassini», раскрыл неожиданное строение недр планеты. Оказалось, что она обладает ядром, которое не только крупнее предыдущих оценок, но и является диффузным, то есть не имеет четкой границы с оболочкой. Результаты исследования представлены в журнале Nature Astronomy.
«Преобладающий метод изучения внутреннего строения планет-гигантов заключается раскрытии конфигурации их гравитационного поля с помощью орбитальных космических аппаратов. Однако возмущения, накладываемые на гравитационное поле планеты ее самой центральной частью, то есть ядром, довольно слабы и ограничивают точность, с которой может быть определено строение исследуемого объекта», – рассказывают авторы исследования.
Прощальный образ Сатурна от «Cassini». Credits: NASA, ESA
Принято считать, что Сатурн обладает металлическим ядром, окруженным оболочкой, состоящей в основном из водорода и гелия. Однако, объединив гравиметрические данные с сейсмическими измерениями кольца C, астрономы смогли по-новому взглянуть на структуру недр планеты. Они обнаружили, что ядро простирается примерно до 60% радиуса гиганта – значительно больше (на 40%), чем предыдущие оценки – и состоит из диффузной смеси водорода и гелия в сочетании с тяжелыми элементами, не имея четкого раздела с внешним окружением. Масса ядра оценивается в 55 земных, из которых 17 – силикаты и лед.
Авторы исследования заключают, что с учетом новых данных определение того, как Сатурн зарождался и эволюционировал, является сложной задачей, так как его внутренняя структура не укладывается ни в одну из стандартных моделей планетарного образования.
Система колец Сатурна. Credits: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute