Сатурн создает волны в собственных кольцах
AstroNews.ru - 16 Августа 2021 22:34:30
Так же, как землетрясения заставляют нашу планету колыхаться, осцилляции, происходящие глубоко в недрах Сатурна, приводят к небольшим «качаниям» газового гиганта. Эти движения, в свою очередь, вызывают появление волн в кольцах Сатурна.
В новом исследовании два астронома из Калтеха проанализировали волны в этих кольцах и выявили на основе проведенного анализа новую информацию о ядре Сатурна. Для своего исследования авторы использовали архивные данные, собранные при помощи космического аппарата НАСА Cassini («Кассини») – зонда, который обращался вокруг газового гиганта на протяжении 13 лет, прежде чем был преднамеренно направлен для погружения в атмосферу планеты, где в 2017 г. состоялась его дезинтеграция.
Эти находки показывают, что ядро планеты может представлять собой отнюдь не плотный каменный шар, как предполагалось в ряде ранних гипотез, а, скорее, диффузный «суп» изо льда, камня и металлических флюидов – то, что ученые привыкли называть «рыхлым» ядром. Этот анализ также показывает, что размер ядра достигает 60 процентов от диаметра планеты, что существенно больше, по сравнению с прежними оценками.
«Мы использовали кольца Сатурна как гигантский сейсмограф, чтобы измерить с его помощью осцилляции внутри планеты, - сказал один из авторов работы Джим Фуллер (Jim Fuller), ассистент-профессор Калифорнийского технологического института, США. – Мы впервые смогли провести сейсмическое исследование структуры газового гиганта – и результаты оказались весьма неожиданными».
Главным автором работы является Кристофер Манкович (Christopher Mankovich), планетолог из группы Фуллера.
Согласно этим находкам, для осцилляции гравитационного поля Сатурна на той частоте, которая требуется для создания волн наблюдаемой длины в системе его колец, недра планеты должны оставаться стабильными, а это возможно лишь в том случае, если доля льда и камня постепенно возрастает при движении к центру планеты, пояснил Фуллер. Это положение как раз отражает суть гипотезы «рыхлого» ядра.
Полученные группой результаты также показывают, что масса ядра Сатурна составляет около 55 масс Земли, при этом 17 масс Земли приходится на лед и камень, в то время как остальную массу составляет водородно-гелиевый флюид.
Гипотеза «рыхлого ядра» противоречит некоторым современным моделям формирования газовых планет, согласно которым формирование планеты начинается с каменного ядра, которое затем притягивает к себе газовую оболочку.
Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.