Газовият гигант Сатурн е втората по големина планета в Слънчевата система, но отдалечеността му от Земята затруднява изследването. Освен няколко полета от сонди през 70-те и 80-те години, единственото задълбочено изследване на планетата е направено, когато космическият кораб "Касини-Хюйгенс" е достигнал Сатурн през 2004 г. Въпреки ограниченото количество налична информация за Сатурн, учените теоретизират какво се крие в сърцевината на планетата.
Планетарно формиране
Според сегашната теория за планетарното образуване остатъците от материала от образуването на звезда се разпространяват в диск, с по-плътни материали, оставащи по-близо до центъра на облака и по-леки елементи, които орбитират по-нататък далеч. Когато по-тежкият, по-скалист материал започне да се сблъсква, той образува плътни, скалисти планети, наречени земни планети. Отвъд този регион по-леки, заледени елементи образуват газови гиганти, наричани понякога планети на Йовиан. Анализът на Сатурн предполага, че ядрото му може да е частично скалисто, за разлика от други газови гиганти, които изобщо нямат твърдо ядро.
Атмосферни условия
Около 75 процента от Сатурн е водород, а останалите 25 процента се състоят предимно от хелий. Присъстват и следи от вещества, като воден лед и метан. Силната гравитация на планетата поддържа атмосферата плътно напластена, въпреки че понякога мощни бури пробиват отдолу и дават поглед във вътрешността на планетата. Условия отвъд най-отдалечените атмосфери обаче досега е било невъзможно да се наблюдават директно.
Плътността на Сатурн
Един фактор, който предлага улика за вътрешния грим на Сатурн, е неговата плътност. Астрономите могат да изчислят масата на планетата, като наблюдават нейните орбитиращи луни, използвайки тяхната траектория, за да изчислят масата на планетата, която обикалят. Наблюденията също така предоставят диаметъра на Сатурн, което позволява на учените да изчислят неговата плътност. Плътността на Сатурн е 0,687 грама на кубичен сантиметър, което всъщност е по-малко плътно от водата. Тази ниска цифра предполага, че ако в планетата има твърдо ядро, то то е относително малко.
Сърцевината
Доказателствата за състава на Сатурн предполагат, че неговото ядро се състои предимно от същите елементи, които изграждат атмосферата му с водород и хелий, превърнати в полутечна, полутвърда маса от топлината и гравитационните сили, присъстващи на планетата център. Въпреки че може да има остатъци от скалисти парчета от първоначалната формация на планетата, учените смятат, че по-голямата част от сърцевината е сиропирана смес от водород и други почти замразени газове, с много малко твърд материал присъства. Докато бъдещите мисии не се задълбочат в тайната на газовия гигант обаче, никой не може да каже със сигурност.