Los anillos ondulados de Saturno indican un núcleo masivo y denso escondido dentro

Los anillos de Saturno no son solo un hermoso adorno: los científicos pueden usar la función para comprender lo que está sucediendo en las profundidades del planeta.

Usando los famosos anillos como sismógrafo, los científicos estudiaron los procesos dentro del planeta y determinaron que su núcleo debe ser “borroso”. En lugar de una esfera sólida como la de la Tierra, el núcleo de Saturno parece consistir en una “sopa” de rocas, hielo y fluidos metálicos que agitan y afectan la gravedad del planeta.

El nuevo estudio utilizó datos de la NASA. Misión Cassini, que orbitó Saturno y sus lunas durante 13 años entre 2004 y 2017. En 2013, los datos de la misión revelaron por primera vez que el anillo más interno de Saturno, el anillo D, tiene ondas y remolinos de formas que no pueden explicarse por completo por las influencias de la gravedad de las lunas del planeta. El nuevo estudio analizó estos movimientos en los anillos de Saturno con más detalle para obtener información sobre los procesos dentro de ellos.

La investigación se describe en un papel publicado el lunes en la revista Nature.

“Usamos los anillos de Saturno como un gigantesco sismógrafo para medir las oscilaciones dentro del planeta”, dijo Jim Fuller, profesor asistente de astrofísica teórica en Caltech y uno de los autores del artículo. declaración. “Esta es la primera vez que hemos podido sondear sísmicamente la estructura de un planeta gigante gaseoso y los resultados han sido bastante asombrosos”.

El núcleo del planeta no solo parece embarrado, sino que también parece abarcar el 60% del diámetro del planeta, lo que lo hace mucho más grande de lo estimado anteriormente.

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El análisis mostró que el núcleo de Saturno podría ser unas 55 veces más masivo que todo el planeta. tierra. De la masa total del núcleo, 17 masas de la Tierra están hechas de hielo y roca, y el resto consiste en un fluido a base de hidrógeno y helio, sugiere el estudio.

El autor principal del estudio, Christopher Mankovich, investigador postdoctoral asociado en ciencias planetarias que trabaja en el grupo de Fuller, explicó que los movimientos en el núcleo hacen que la superficie de Saturno se ondule constantemente. Estas ondas superficiales crean pequeños cambios en la gravedad del planeta que posteriormente afectan a los anillos.

“Saturno siempre está temblando, pero es delgado”, dijo Mankovich en el comunicado. “La superficie del planeta se mueve alrededor de un metro [3 feet] cada una o dos horas como un lago que ondula lentamente. Como un sismógrafo, los anillos recogen las perturbaciones gravitacionales y las partículas del anillo comienzan a moverse “.

Según los científicos, la naturaleza de esas ondas de anillos sugiere que el núcleo, a pesar de su rugido, está compuesto por capas estables de densidades variables. Los materiales más pesados ​​se encuentran alrededor del centro del planeta y no se mezclan con los materiales más livianos más cerca de la superficie.

“Para que el campo gravitacional del planeta oscile a estas frecuencias particulares, el interior debe ser estable, y esto solo es posible si la fracción de hielo y roca aumenta gradualmente a medida que te acercas al centro del planeta”, dijo Fuller.

Mankovich comparó el material del núcleo con el lodo y agregó que la naturaleza estratificada pero líquida del núcleo es similar a la salinidad de los océanos de la Tierra, que aumenta con la profundidad.

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“El hidrógeno y el helio del planeta se mezclan gradualmente con más y más hielo y rocas a medida que avanza hacia el centro del planeta”, dijo Mankovich.

Los hallazgos podrían cuestionar algunos de los modelos de capacitación establecidos de gigantes de gas, planetas sin superficies duras, compuestos principalmente de hidrógeno y helio, sugiere el estudio. Estos modelos asumen que los núcleos rocosos de estos planetas se formaron primero y luego atrajeron grandes envolturas de gas. Sin embargo, si los núcleos de los planetas son tan borrosos como indica el estudio, los planetas podrían incorporar gas al principio del proceso.

De hecho, los recientes descubrimientos de la NASA Juno misión sugieren que otro de los gigantes gaseosos del sistema solar, Júpiter, también puede tener un núcleo similar al difuso.

“Christopher [Mankovich] y Jim [Fuller] pudieron demostrar que una característica particular del anillo proporcionó una fuerte evidencia de que el núcleo de Saturno está extremadamente extendido “, dijo Matt Hedman, científico planetario de la Universidad de Idaho, quien formó parte del equipo que descubrió por primera vez que los movimientos en Los anillos de Saturno no se pueden explicar completamente por la gravedad de sus lunas.

“Estoy encantado de pensar en lo que todas las demás características de los anillos generados por Saturno podrían decirnos sobre ese planeta”, agregó Hedman, quien no colaboró ​​en el nuevo artículo.

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