Ondulações nos anéis de Saturno revelam o núcleo “embaçado” 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.