Anéis de saturno não são apenas um ornamento bonito – os cientistas podem usar o recurso para entender o que está acontecendo nas profundezas do planeta.
Usando os famosos anéis como um sismógrafo, os cientistas examinaram processos dentro do planeta e descobriram que seu núcleo deve ser “difuso”. Em vez de uma esfera sólida como a da Terra, o núcleo é de Saturno parece ser uma “sopa” de rochas, gelo e líquidos metálicos que espirram e afetam a gravidade do planeta.
O novo estudo usa dados da NASAs Missão Cassinique orbitou Saturno e suas luas por 13 anos entre 2004 e 2017. Em 2013, os dados da missão mostraram pela primeira vez que o anel mais interno de Saturno, o anel D, ondula e gira de maneiras que não podem ser totalmente explicadas pelas influências gravitacionais das luas do planeta. O novo estudo examinou mais de perto esses movimentos nos anéis de Saturno para obter insights sobre o que está acontecendo lá dentro.
A pesquisa está em a. descrito papel publicado nesta segunda-feira na revista Nature.
“Usamos os anéis de Saturno como um sismógrafo gigante para medir as vibrações dentro do planeta”, disse Jim Fuller, professor assistente de astrofísica teórica da Caltech e um dos autores do artigo em um opinião. “Esta é a primeira vez que conseguimos examinar sismicamente a estrutura de um planeta gigante de gás e os resultados foram bastante surpreendentes.”
O núcleo do planeta não apenas parece lamacento, mas também se estende por mais de 60% do diâmetro do planeta, tornando-o muito maior do que se pensava anteriormente.
A análise descobriu que o núcleo de Saturno pode ter cerca de 55 vezes a massa de todo o planeta terra. Da massa total do núcleo, 17 massas terrestres são formadas por gelo e rocha, o restante consiste em um líquido à base de hidrogênio e hélio, de acordo com o estudo.
O principal autor do estudo, Christopher Mankovich, um pós-doutorado em ciências planetárias que trabalha no grupo de Fuller, afirmou que os movimentos no núcleo fazem com que a superfície de Saturno ondule continuamente. Essas ondas de superfície criam pequenas mudanças na gravidade do planeta que, subsequentemente, afetam os anéis.
“Saturno está sempre tremendo, mas é sutil”, disse Mankovich no comunicado. “A superfície do planeta se move cerca de um metro” [3 feet] a cada uma ou duas horas como um lago ondulando lentamente. Os anéis captam as perturbações gravitacionais como um sismógrafo e as partículas do anel começam a oscilar. “
De acordo com os cientistas, a natureza dessas ondas em anel sugere que o núcleo, apesar de seu chapinhar, é composto de camadas estáveis de diferentes densidades. Os materiais mais pesados ficam em torno do centro do planeta e não se misturam com os materiais mais leves perto da superfície.
“Para que o campo gravitacional do planeta vibre nessas frequências particulares, o interior deve ser estável, e isso só é possível se a quantidade de gelo e rocha aumentar gradualmente conforme você se move em direção ao centro do planeta”, disse Fuller.
Mankovich comparou o material do núcleo à lama, acrescentando que a natureza em camadas, mas fluida, do núcleo é semelhante à salinidade dos oceanos da Terra, que aumenta com a profundidade.
“Os gases hidrogênio e hélio no planeta se misturam gradualmente com mais e mais gelo e rochas conforme você se move em direção ao centro do planeta”, disse Mankovich.
Os resultados podem ser alguns dos modelos mais estabelecidos de formação de Gigantes gasososO estudo sugere que planetas sem superfícies duras são constituídos principalmente de hidrogênio e hélio. Esses modelos presumem que os núcleos das rochas desses planetas se formaram primeiro e, em seguida, atraíram grandes envoltórios de gás. No entanto, se os núcleos dos planetas forem difusos, como mostra o estudo, os planetas podem conter gás no início do processo.
Na verdade, descobertas recentes da NASA têm Juno Missão suspeita que outro gigante gasoso do sistema solar, Júpiter, também pode ter um núcleo igualmente desfocado.
“Christoph [Mankovich] e Jim [Fuller] foram capazes de mostrar que uma característica particular do anel fornece fortes evidências de que o núcleo de Saturno é extremamente difuso ”, disse Matt Hedman, um cientista planetário da Universidade de Idaho que fez parte da equipe que primeiro descobriu os movimentos nos anéis de Saturno. ser totalmente explicado pela gravidade de suas luas.
“Estou animado para pensar sobre o que todas as outras características do anel gerado por Saturno podem nos dizer sobre este planeta”, acrescentou Hedman, que não estava envolvido no novo artigo.