ماذا يوجد في وسط زحل؟

عملاق الغاز زحل هو ثاني أكبر كوكب في النظام الشمسي ، لكن بعده عن الأرض جعل من الصعب استكشافه. بصرف النظر عن عدد قليل من التحليقات من المجسات في السبعينيات والثمانينيات ، فإن الفحص الشامل الوحيد للكوكب جاء عندما وصلت المركبة الفضائية كاسيني-هيغنز إلى زحل في عام 2004. على الرغم من محدودية المعلومات المتاحة عن زحل ، فقد وضع العلماء نظريات حول ما يكمن في قلب الكوكب.

وفقًا للنظرية الحالية لتكوين الكواكب ، تنتشر المادة المتبقية من تكوين النجم في قرص ، مع بقاء المواد الأكثر كثافة بالقرب من مركز السحابة والعناصر الأخف تدور حول المزيد بعيد. عندما تبدأ المادة الصخرية الأثقل في الاصطدام ، فإنها تشكل كواكب صخرية كثيفة تسمى الكواكب الأرضية. خارج هذه المنطقة ، تشكل العناصر الجليدية الأخف كواكب غازية عملاقة ، تسمى أحيانًا كواكب جوفيان. يشير تحليل زحل إلى أن لبه قد يكون صخريًا جزئيًا ، على عكس عمالقة الغاز الأخرى التي قد لا تحتوي على لب صلب على الإطلاق.

حوالي 75 في المائة من زحل عبارة عن هيدروجين ، بينما تتكون النسبة المتبقية البالغة 25 في المائة في الغالب من الهيليوم. هناك أيضًا مواد أثرية موجودة ، مثل جليد الماء والميثان. تحافظ الجاذبية القوية للكوكب على طبقات الغلاف الجوي بإحكام ، على الرغم من أن العواصف القوية في بعض الأحيان تخترق من أسفل وتقدم لمحات عن باطن الكوكب. ومع ذلك ، كان من المستحيل حتى الآن مراقبة الظروف التي تقع خارج الحدود الخارجية للغلاف الجوي.

أحد العوامل التي تقدم دليلاً على مكياج ساتورن الداخلي هو كثافته. يمكن لعلماء الفلك حساب كتلة كوكب ما من خلال مراقبة أقماره التي تدور حوله ، باستخدام مسارهم لحساب كتلة الكوكب الذي يدور حوله. توفر الملاحظات أيضًا قطر زحل ، مما يسمح للعلماء بحساب كثافته. تبلغ كثافة كوكب زحل 0.687 جرامًا لكل سنتيمتر مكعب ، وهو في الواقع أقل كثافة من الماء. يشير هذا الرقم المنخفض إلى أنه إذا كان هناك نواة صلبة داخل الكوكب ، فهي صغيرة نسبيًا.

تشير الأدلة حول تكوين زحل إلى أن جوهره يتكون إلى حد كبير من نفس العناصر التي تشكل غلافه الجوي ، مع الهيدروجين والهيليوم تحولت إلى كتلة شبه سائلة وشبه صلبة بفعل الحرارة وقوى الجاذبية الموجودة على الكوكب المركز. في حين أنه قد يكون هناك بعض القطع الصخرية المتبقية من التكوين الأولي للكوكب ، يعتقد العلماء أن غالبية اللب عبارة عن مزيج شراب من الهيدروجين والغازات الأخرى المجمدة تقريبًا ، مع القليل جدًا من المواد الصلبة الحالي. حتى تتعمق البعثات المستقبلية في لغز عملاق الغاز ، لا أحد يستطيع الجزم بذلك.