La géante gazeuse Saturne est la deuxième plus grande planète du système solaire, mais sa distance de la Terre la rend difficile à explorer. Mis à part quelques survols de sondes dans les années 1970 et 1980, le seul examen approfondi de la planète a eu lieu lorsque le vaisseau spatial Cassini-Huygens a atteint Saturne en 2004. Malgré la quantité limitée d'informations disponibles sur Saturne, les scientifiques ont théorisé sur ce qui se trouve au cœur de la planète.
Formation planétaire
Selon la théorie actuelle de la formation planétaire, le matériel restant de la formation d'une étoile s'étale dans un disque, avec des matériaux plus denses restant plus près du centre du nuage et des éléments plus légers en orbite plus loin un moyen. Lorsque le matériau le plus lourd et le plus rocheux commence à entrer en collision, il forme des planètes rocheuses denses appelées planètes terrestres. Au-delà de cette région, des éléments glacés plus légers forment des géantes gazeuses, parfois appelées planètes joviennes. L'analyse de Saturne suggère que son noyau peut être partiellement rocheux, contrairement à d'autres géantes gazeuses qui peuvent n'avoir aucun noyau solide.
Conditions atmosphériques
Environ 75 pour cent de Saturne est constitué d'hydrogène, les 25 pour cent restants étant principalement constitués d'hélium. Il y a aussi des traces de substances présentes, comme la glace d'eau et le méthane. La forte gravité de la planète maintient l'atmosphère en couches serrées, bien qu'à l'occasion de puissantes tempêtes éclatent d'en bas et donnent un aperçu de l'intérieur de la planète. Cependant, les conditions au-delà des confins de l'atmosphère ont été jusqu'à présent impossibles à observer directement.
La densité de Saturne
Un facteur qui offre un indice sur la composition intérieure de Saturne est sa densité. Les astronomes peuvent calculer la masse d'une planète en observant ses lunes en orbite, en utilisant leur trajectoire pour calculer la masse de la planète sur laquelle elles orbitent. Les observations fournissent également le diamètre de Saturne, permettant aux scientifiques de calculer sa densité. La densité de Saturne est de 0,687 gramme par centimètre cube, ce qui est en fait moins dense que l'eau. Ce faible chiffre suggère que s'il existe un noyau solide à l'intérieur de la planète, il est relativement petit.
Le noyau
Les preuves de la composition de Saturne suggèrent que son noyau se compose en grande partie des mêmes éléments qui composent son atmosphère, avec de l'hydrogène et de l'hélium transformés en une masse semi-liquide et semi-solide par la chaleur et les forces gravitationnelles présentes au niveau de la planète centre. Bien qu'il puisse y avoir des restes de morceaux rocheux de la formation initiale de la planète, les scientifiques pensent que le la majorité du noyau est un mélange sirupeux d'hydrogène et d'autres gaz presque gelés, avec très peu de matière solide cadeau. Jusqu'à ce que les futures missions approfondissent le mystère de la géante gazeuse, personne ne peut le dire avec certitude.