Utilizzando i dati della sonda spaziale Cassini della NASA, relativi alle increspature negli anelli di Saturno, gli astronomi hanno rivelato nuove informazioni sul misterioso nucleo del gigante gassoso. I loro risultati, pubblicati su Nature Astronomy, suggeriscono che il nucleo del pianeta non è una dura palla di roccia, come alcune teorie precedenti avevano proposto, ma un mix di ghiaccio, roccia e fluidi metallici. Gli esperti hanno anche rivelato che il nucleo si estende per il 60% del diametro del pianeta, cosa che lo rende sostanzialmente più grande di quanto stimato in precedenza.
L’idea che le oscillazioni di Saturno possano produrre onde nei suoi anelli e che gli anelli possano quindi essere usati come sismografo per studiare l’interno del pianeta è nata dagli studi all’inizio degli anni ’90 di Mark Marley e Carolyn Porco, che in seguito è divenuta leader del team di imaging di Cassini.
La prima osservazione del fenomeno è stata realizzata da Matt Hedman e P.D. Nicholson nel 2013, che hanno analizzato i dati rilevati da Cassini: hanno scoperto che l’anello C di Saturno conteneva più pattern a spirale determinati dalle fluttuazioni nel campo gravitazionale del gigante gassoso e che questi pattern erano distinti dalle altre onde negli anelli causate dalle interazioni gravitazionali con le lune di Saturno.
Nel nuovo studio, gli astronomi del Caltech Christopher Mankovich e Jim Fuller hanno analizzato il pattern delle onde negli anelli per costruire nuovi modelli dell’interno agitato di Saturno.
“Saturno trema sempre, ma lievemente,” ha spiegato Mankovich. “La superficie del pianeta si muove di circa un metro ogni una o due ore come un lago che si increspa lentamente“. “Come un sismografo, gli anelli recepiscono i disturbi gravitazionali e le particelle dell’anello iniziano a muoversi“.
Le increspature gravitazionali osservate indicano che l’interno profondo di Saturno, mentre oscilla nel suo insieme, è composto da strati stabili che si sono formati dopo che i materiali più pesanti sono scesi al centro del pianeta e hanno smesso di mescolarsi con materiali più leggeri sopra di essi.
“Questi nuclei sono come una brodaglia,” ha spiegato Mankovich. “L’idrogeno e l’elio nel pianeta si mescolano gradualmente con sempre più ghiaccio e roccia mentre ci si avvicina al centro del pianeta“. “È un po’ come le parti degli oceani della Terra in cui la salsedine aumenta man mano che si arriva a livelli sempre più profondi, creando una configurazione stabile“.
“Affinché il campo gravitazionale del pianeta oscilli con queste particolari frequenze, l’interno deve essere stabile, e questo è possibile solo se la frazione di ghiaccio e roccia aumenta gradualmente man mano che ci si avvicina al centro del pianeta,” ha precisato Fuller.
I risultati indicano che il nucleo di Saturno è 55 volte più massiccio dell’intera Terra, di cui 17 masse terrestri di ghiaccio e roccia e il resto è un fluido di idrogeno ed elio.
Si pongono anche sfide agli attuali modelli di formazione di giganti gassosi, secondo cui i nuclei rocciosi si formano prima e poi attirano grandi involucri di gas.
Se i nuclei dei pianeti sono davvero come indica lo studio, i pianeti potrebbero invece incorporare gas nelle prime fasi del processo.
