El núcleo de Saturno es una babosa rocosa grande, dispersa

La formación de un gigante gaseoso implica competencia con el tiempo. Los planetas se forman cuando las estrellas recién formadas se calientan, un proceso que expulsa rápidamente todos los gases perdidos de las regiones cercanas de formación de planetas. Para crear un gigante gaseoso, se debe formar un planeta grande y rocoso antes de este proceso, generando una atracción gravitacional lo suficientemente grande como para tirar del gas hasta que sea expulsado.

El proceso debería dejar planetas similares a Júpiter նման Saturno con un núcleo rocoso sólido enterrado profundamente en una envoltura de gas. Pero fue difícil confirmar al personal principal. Los investigadores ahora han utilizado las propiedades de los anillos de Saturno para detectar sutiles efectos gravitacionales del núcleo. Ya sean definitivos o no, los resultados sugieren que el núcleo es grande, la parte sólida y rocosa está muy extendida en el área.

¿Mirada escamosa?

La Tierra և Marte, como la Tierra և Marte, era lo suficientemente caliente como para formar una estructura en capas basada en los elementos más pesados ​​ավելի materiales más ligeros և arriba. Lo mismo debe suceder en un cuerpo planetario que sea tan grande que pueda entrar en una enorme envoltura de gas. Como resultado, los primeros modelos del interior del gas gigante ofrecían una serie de capas: un núcleo interior de metal rodeado por una capa rocosa y luego gases metálicos comprimidos por capas de una atmósfera gaseosa por encima de ellos.

Siguiendo el movimiento de la sonda Cassini alrededor del sistema, obtuvimos algunos datos sobre el campo gravitacional de Saturno. Se obtuvieron datos adicionales al darse cuenta de que el movimiento de la materia dentro del planeta crea círculos de densidad densa en los anillos, construyendo patrones que pueden ser imaginados cuando los anillos son iluminados por el Sol.

El nuevo trabajo se basa en las características de las ondas que descubrimos en los anillos de Saturno. De hecho, los investigadores construyeron muchos modelos de cómo se vería el núcleo de Saturno y probaron si los patrones crearían los patrones que realmente vemos. Luego, los datos del mundo real se utilizan para limitar los posibles elementos del núcleo de Saturno.

La presencia de ciertas características en los anillos, por ejemplo, significa que debe haber ciertas divisiones internas dentro de Saturno. Los rasgos se forman a través de la influencia interna ondas gravitacionales (nota: ondas no gravitacionales) en el núcleo interno. La presencia de ondas gravitacionales sugiere que existe un límite entre las dos capas, separadas por densidad o composición química, que las protege de cualquier convección interna del núcleo.

Definiendo fronteras

En general, las características del anillo ayudan a excluir muchos elementos. Por ejemplo, si hubiera un límite definido entre el núcleo y la envoltura de gas, las ondas que se ven en el anillo tendrían una frecuencia más alta. Como tal, el límite entre los dos debe ser algo difuso. Al mismo tiempo, el límite no puede ser tan borroso que no haya límites claros entre las capas dentro de Saturno. Si eso fuera cierto, no habría forma de producir una de las características visibles en el anillo.

En general, los modelos de coincidencia de datos colocan el límite de la envoltura del núcleo de Saturno a una distancia considerable del centro del planeta, alrededor del 60 por ciento del camino hacia la superficie. Eso es aproximadamente 60.000 kilómetros, o más de nueve veces el radio de la Tierra.

La composición exacta del núcleo es mucho más difícil de determinar, ya que las limitaciones son bastante amplias. La masa total de los elementos más pesados ​​en el núcleo es aproximadamente 19 veces la masa de la Tierra, lo que corresponde a los modelos de fundición de gigantes gaseosos, que colocan una roca-hierro en el centro, aunque la mayor parte de este material puede ser hielo. agua. Sin embargo, la masa total del núcleo puede ser 55 veces mayor que la masa de la Tierra, lo que indica que hay muchos otros materiales, probablemente hidrógeno metálico և helio.

Si el hidrógeno llega al núcleo interno, debe formar un líquido metálico que se pueda mezclar fácilmente con rocas de silicato de hierro.

En todos los casos, lo han aprovechado, a pesar de los obstáculos que apenas podemos imaginar «. Esta idea, combinada con indicios de que Júpiter puede tener un núcleo disperso, parece favorecer modelos alternativos en los que los núcleos planetarios de los gigantes gaseosos no experimentan los mismos procesos evolutivos que los que se encuentran en los cuerpos rocosos.

Alternativamente, el núcleo se dispersa, ya que las condiciones del núcleo interno convertirán el hidrógeno en un líquido metálico que se puede mezclar fácilmente con rocas de silicato fundidas con hierro. Por lo tanto, es posible que la estructura en capas inicial se desintegre lentamente և se disuelva con el tiempo.

Sin embargo, este artículo no debe tomarse como la última palabra sobre lo que está sucediendo dentro de Saturno. Incluso después de probar muchas formas de comparar datos, los investigadores concluyeron que «ninguno de los modelos es completamente satisfactorio», lo que significa que hay muchas oportunidades para que los investigadores cambien la configuración o agreguen funciones para que se ajusten mejor.

Astronomía natural, 2021. DOI: 10.1038 / s41550-021-01448-3: (Acerca de los DOI:):