Wat bevindt zich in het midden van Saturnus?

De gasreus Saturnus is de op een na grootste planeet in het zonnestelsel, maar door de afstand tot de aarde is het moeilijk te verkennen. Afgezien van enkele flybys van sondes in de jaren zeventig en tachtig, vond het enige grondige onderzoek van de planeet plaats toen het ruimtevaartuig Cassini-Huygens in 2004 Saturnus bereikte. Ondanks de beperkte hoeveelheid informatie die beschikbaar is over Saturnus, hebben wetenschappers getheoretiseerd over wat er in de kern van de planeet ligt.

Volgens de huidige theorie van planetaire vorming verspreidt het overgebleven materiaal van de vorming van een ster zich in een schijf, met dichtere materialen die dichter bij het centrum van de wolk blijven en lichtere elementen die verder in een baan ronddraaien weg. Wanneer het zwaardere, rotsachtigere materiaal begint te botsen, vormt het dichte, rotsachtige planeten die terrestrische planeten worden genoemd. Buiten dit gebied vormen lichtere, ijzige elementen gasreuzen, ook wel Joviaanse planeten genoemd. Analyse van Saturnus suggereert dat zijn kern gedeeltelijk rotsachtig kan zijn, in tegenstelling tot andere gasreuzen die helemaal geen vaste kern hebben.

Ongeveer 75 procent van Saturnus bestaat uit waterstof, de overige 25 procent bestaat voornamelijk uit helium. Ook zijn er sporenstoffen aanwezig, zoals waterijs en methaan. De sterke zwaartekracht van de planeet houdt de atmosfeer strak gelaagd, hoewel af en toe krachtige stormen van onderaf doorbreken en een glimp opvangen van het binnenste van de planeet. Omstandigheden buiten de buitenste regionen van de atmosfeer zijn tot dusver echter niet direct waar te nemen.

Een factor die een aanwijzing biedt voor de samenstelling van het interieur van Saturnus, is de dichtheid. Astronomen kunnen de massa van een planeet berekenen door de manen in een baan om de aarde te observeren en hun baan te gebruiken om de massa te berekenen van de planeet waar ze omheen draaien. Waarnemingen geven ook de diameter van Saturnus, waardoor wetenschappers de dichtheid kunnen berekenen. De dichtheid van Saturnus is 0,687 gram per kubieke centimeter, wat eigenlijk minder dicht is dan water. Dit lage cijfer suggereert dat als er een vaste kern in de planeet is, deze relatief klein is.

Het bewijs over de samenstelling van Saturnus suggereert dat de kern grotendeels bestaat uit dezelfde elementen die de atmosfeer vormen, met waterstof en helium omgezet in een halfvloeibare, halfvaste massa door de hitte en zwaartekracht die aanwezig zijn op de planeet centrum. Hoewel er misschien wat rotsachtige brokken over zijn van de oorspronkelijke formatie van de planeet, geloven wetenschappers dat de het grootste deel van de kern is een stroperige mix van waterstof en andere bijna bevroren gassen, met heel weinig vast materiaal Cadeau. Totdat toekomstige missies dieper ingaan op het mysterie van de gasreus, kan niemand het echter met zekerheid zeggen.