Hvad ligger i hjertet af Saturn:Udforskning af planetens kerne

Comstock Images/Stockbyte/Getty Images

Saturn, den næststørste planet i vores solsystem, har længe fascineret videnskabsmænd på grund af dens enorme størrelse og vanskeligheden ved at sondere dens indre fra Jorden. Mens tidlige forbiflyvninger i 1970'erne og 1980'erne kun gav glimt, leverede Cassini-Huygens-missionen, som ankom i 2004, de mest omfattende data om planetens struktur og sammensætning.

Sådan blev Saturn dannet

Nuværende modeller af planetarisk dannelse forklarer Saturns sammensætning ved fordelingen af materialer i den protoplanetariske skive, der omgav den unge Sol. Tætte, ildfaste elementer samlede sig nær stjernen for at danne klippefyldte, terrestriske planeter, mens lettere, flygtige forbindelser drev udad og smeltede sammen til gasgiganter som Saturn. I modsætning til de indre planeter menes Saturns kerne at indeholde en blanding af tunge grundstoffer og en betydelig mængde brintrigt materiale.

Saturns atmosfæriske sammensætning

Saturns atmosfære er sammensat af omkring 75% brint og 25% helium, med spormængder af vand, metan, ammoniak og andre kulbrinter. Planetens stærke tyngdekraft skaber en tæt lagdelt konvolut, og kraftige storme trænger lejlighedsvis dybt nok ind til at afsløre lag af det indre. Området uden for den øvre atmosfære er dog stort set utilgængeligt for direkte observation.

Hvad tæthed fortæller os om interiøret

Ved at måle dens måners kredsløb beregner astronomer Saturns masse og udleder sammen med dens målte diameter en middeltæthed på 0,687 gcm⁻³ - lettere end vand. Denne lave tæthed indikerer, at enhver fast kerne er relativt lille og sandsynligvis består af tunge grundstoffer omgivet af en flydende kappe af metallisk brint.

Kernens sammensætning

Data fra Cassini tyder på, at Saturns kerne primært er en højtryksblanding af brint og helium, muligvis i en metallisk eller superionisk tilstand. Mens der kan eksistere rester af stenet materiale fra planetens fødsel, menes hovedparten af ​​kernen at være et tæt, halvfast lag af metallisk brint med meget lidt fast sten til stede. Fremtidige missioner, der kan undersøge planetens indre mere direkte, vil være afgørende for at bekræfte denne hypotese.