Обработав данные, полученные космическим зондом "Кассини" во время финальной фазы его наблюдений за кольцами Сатурна, ученые пришли к выводу, что у планеты есть ядро с нечеткими границами, которое занимает около 60 процентов ее объема. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.

Представление о внутреннем строение планет-гигантов астрономы получают путем анализа гравитационного поля, регистрируемого приборами направляемых к ним космических аппаратов. Но обычно отклонения этого поле довольно слабые и не позволяют заглянуть глубоко в недра планет.

Для изучения внутренней структуры Сатурна исследователи из Калифорнийского технологического института в Пасадене Кристофер Манкович (Christopher Mankovich) и Джим Фуллер (Jim Fuller) решили использовать сейсмические данные в совокупности с анализом гравитационных возмущений в кольцах, окружающих планету. Авторы обнаружили небольшие колебания колец, вызванные наведенным гравитационным полем ядра, расположенного в центральной части планеты.

До сих пор считали, что в центре Сатурна находится металлическое ядро, окруженное оболочкой из водорода и гелия. Однако новые данные указывают на то, что ядро планеты, скорее всего, состоит из смеси водорода, гелия и тяжелых элементов. По весу оно составляет около 17 масс Земли и занимает до 60 процентов объема планеты, что значительно больше, чем предполагали ранее, а граница между ядром и газовой оболочкой нечеткая.

По мнению авторов, диффузное ядро Сатурна не имеет четко определенной границы, поэтому ее не удалось напрямую зафиксировать с помощью приборов космического аппарата "Кассини". Ориентировочное положение этой границы установили косвенным путем, по колебаниям колец.

Ученые отмечают, что полученные ими данные дают принципиально новое представление о внутреннем строении и истории формирования планет-гигантов, а в существующие модели планетарного образования, основанные на теории массовой аккреции с последующей дифференциацией вещества в недрах планет, необходимо внести соответствующие корректировки.

Диффузный характер ядра Сатурна указывает на то, что этап аккреции сменился постепенным перераспределением в недрах планеты тяжелых элементов. В результате, вместо четко стратифицированной структуры планет земного типа у планеты-гиганта сформировались две внутренние зоны с нечеткой границей между собой — диффузное ядро и газовая оболочка.