Anteriormente, os pesquisadores acreditavam que o núcleo de Saturno era rochoso. Mas os dados coletados pela espaçonave Cassini da NASA, que orbitou o planeta anelado por 13 anos antes de mergulhar deliberadamente em sua atmosfera em 2017, indicam um núcleo maior do que o esperado.
Em vez de rocha dura, o núcleo de Saturno é provavelmente o que os cientistas chamam de uma mistura “nebulosa” ou lamacenta de gelo, rocha e fluido mineral.
Oscilações no interior de Saturno fazem com que o planeta se mova, causando ondulações no incrível sistema de anéis do planeta.
“Saturno está sempre vibrando, mas é sutil”, disse Christopher Mankovitch, principal autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado em ciências planetárias na Caltech, em um comunicado. “A superfície do planeta se move cerca de um metro a cada uma ou duas horas como um lago ondulando lentamente. Como um sismógrafo, os anéis captam distúrbios gravitacionais e as partículas do anel começam a vibrar.”
A frequência das ondulações gravitacionais medidas nos anéis indica que a profundidade do interior de Saturno é estável. À medida que o planeta estava se formando, seu interior formava camadas estáveis à medida que material pesado, como rocha e gelo, movia-se em direção ao centro do planeta e um material mais leve subia acima dele.
“Esta é a primeira vez que podemos investigar sismicamente a estrutura de um planeta gigante de gás e os resultados são muito surpreendentes”, disse Jim Fuller, co-autor do estudo e professor associado de astrofísica teórica da Caltech, em um comunicado .
Suas descobertas também mostram que o núcleo de Saturno tem 55 vezes a massa de todo o nosso planeta. Cerca de 17 massas terrestres do núcleo são feitas de gelo e rocha – o resto é um líquido baseado em hidrogênio e hélio. O núcleo nebuloso se estende por 60% do diâmetro do planeta.
Os resultados desta pesquisa também são consistentes com as evidências coletadas sobre o núcleo de Júpiter pela missão Juno em andamento, que indica que o maior gigante gasoso em nosso sistema solar tem um núcleo semelhante.
“Os núcleos difusos são como lama”, disse Mankovitch. “O gás hidrogênio e hélio no planeta se mistura gradualmente com mais e mais gelo e rocha conforme você se move em direção ao centro do planeta. É um pouco como partes dos oceanos da Terra onde a salinidade aumenta conforme você atinge níveis cada vez mais profundos, estabilizando o arranjo. “
Essas descobertas desafiam os modelos atuais que os pesquisadores têm de como os gigantes gasosos se formam. Esses modelos indicam que o núcleo rochoso é o primeiro a se formar e, em seguida, puxam envoltórios de gás ao seu redor. Mas a ideia de um núcleo misterioso pode significar que o gás foi uma parte anterior do processo de formação.
Os padrões espirais nos anéis de Saturno causados pelo campo gravitacional do planeta foram observados pela primeira vez em 2013 por Matt Hedman, um cientista da missão Cassini e professor associado do Departamento de Física da Universidade de Idaho.
“Christopher e Jim foram capazes de mostrar que uma característica particular do anel forneceu fortes evidências de que o núcleo de Saturno é muito difuso”, disse Hedman em um comunicado. Ele não estava envolvido neste estudo.
“Estou animado para pensar sobre o que todas as outras características anulares geradas por Saturno podem nos dizer sobre este planeta”, disse Hedman.
