Forskere modellerer Saturns indre

Nye Johns Hopkins University simuleringer tilbyder et spændende kig ind i Saturns indre, tyder på, at et tykt lag heliumregn påvirker planetens magnetfelt.

modellerne, udgivet i denne uge i AGU rykker frem , indikerer også, at Saturns indre kan have højere temperaturer i ækvatorialområdet, med lavere temperaturer på de høje breddegrader i toppen af ​​heliumregnlaget.

Det er notorisk svært at studere de indre strukturer af store gasformige planeter, og resultaterne fremmer indsatsen for at kortlægge Saturns skjulte områder.

"Ved at studere, hvordan Saturn blev dannet, og hvordan den udviklede sig over tid, vi kan lære meget om dannelsen af ​​andre planeter, der ligner Saturn, i vores eget solsystem, såvel som ud over det, " sagde medforfatter Sabine Stanley, en Johns Hopkins planetfysiker.

Saturn skiller sig ud blandt planeterne i vores solsystem, fordi dets magnetfelt ser ud til at være næsten perfekt symmetrisk omkring rotationsaksen. Detaljerede målinger af magnetfeltet hentet fra de sidste baner af NASAs Cassini-mission giver mulighed for bedre at forstå planetens dybe indre, hvor magnetfeltet genereres, sagde hovedforfatter Chi Yan, en Johns Hopkins Ph.D. kandidat.

Ved at føre data indsamlet af Cassini-missionen ind i kraftfulde computersimuleringer svarende til dem, der bruges til at studere vejr og klima, Yan og Stanley undersøgte, hvilke ingredienser der er nødvendige for at producere dynamoen - den elektromagnetiske konverteringsmekanisme - der kunne forklare Saturns magnetfelt.

"En ting vi opdagede var, hvor følsom modellen var over for meget specifikke ting som temperatur, " sagde Stanley, som også er Bloomberg Distinguished Professor ved Johns Hopkins i Department of Earth &Planetary Sciences og Space Exploration Sector i Applied Physics Lab. "Og det betyder, at vi har en virkelig interessant undersøgelse af Saturns dybe indre så langt som 20, 000 kilometer ned. Det er en slags røntgensyn."

Påfaldende nok, Yan og Stanleys simuleringer tyder på, at en lille grad af ikke-aksesymmetri faktisk kunne eksistere nær Saturns nord- og sydpoler.

"Selvom de observationer, vi har fra Saturn, ser perfekt symmetriske ud, i vores computersimuleringer kan vi fuldt ud undersøge feltet, " sagde Stanley.

Direkte observation ved polerne ville være nødvendig for at bekræfte det, men opdagelsen kan have konsekvenser for forståelsen af ​​et andet problem, som har irriteret videnskabsmænd i årtier:hvordan man måler den hastighed, hvormed Saturn roterer, eller, med andre ord, længden af ​​en dag på planeten.