Gazowy gigant Saturn jest drugą co do wielkości planetą w Układzie Słonecznym, ale jego odległość od Ziemi utrudnia jego eksplorację. Oprócz kilku przelotów w pobliżu sond w latach 70. i 80., jedyne dokładne badanie planety miało miejsce, gdy sonda kosmiczna Cassini-Huygens dotarła do Saturna w 2004 roku. Pomimo ograniczonej ilości dostępnych informacji o Saturnie, naukowcy snuli teorie na temat tego, co leży w jądrze planety.
Formacja planetarna
Zgodnie z obecną teorią formowania się planet, materiał pozostały z formowania się gwiazdy rozprzestrzenia się w dysk, z gęstszymi materiałami pozostającymi bliżej środka chmury i lżejszymi elementami krążącymi dalej z dala. Kiedy cięższy, bardziej skalisty materiał zaczyna się zderzać, tworzy gęste, skaliste planety zwane planetami ziemskimi. Poza tym regionem lżejsze, lodowe pierwiastki tworzą gazowe olbrzymy, czasami nazywane planetami Jowisza. Analiza Saturna sugeruje, że jego jądro może być częściowo skaliste, w przeciwieństwie do innych gazowych gigantów, które mogą w ogóle nie mieć stałego jądra.
Warunki atmosferyczne
Około 75 procent Saturna to wodór, a pozostałe 25 procent składa się głównie z helu. Obecne są również substancje śladowe, takie jak lód wodny i metan. Silna grawitacja planety utrzymuje atmosferę ciasno warstwową, chociaż czasami potężne burze przebijają się od dołu i dają przebłyski do wnętrza planety. Jednak warunki poza najbardziej zewnętrznymi granicami atmosfery były dotychczas niemożliwe do bezpośredniego zaobserwowania.
Gęstość Saturna
Jednym z czynników, który daje wskazówkę co do budowy wnętrza Saturna, jest jego gęstość. Astronomowie mogą obliczyć masę planety, obserwując jej orbitujące księżyce, wykorzystując ich trajektorię do obliczenia masy planety, którą okrążają. Obserwacje podają również średnicę Saturna, co pozwala naukowcom obliczyć jego gęstość. Gęstość Saturna wynosi 0,687 grama na centymetr sześcienny, co w rzeczywistości jest mniej gęste niż wody. Ta niska liczba sugeruje, że jeśli wewnątrz planety znajduje się stałe jądro, to jest ono stosunkowo małe.
Rdzeń
Dowody dotyczące budowy Saturna sugerują, że jego rdzeń składa się w dużej mierze z tych samych elementów, które tworzą jego atmosferę, z wodorem i helem zamieniły się w półciekłą, półstałą masę pod wpływem ciepła i sił grawitacyjnych obecnych na środek. Chociaż z początkowego formowania się planety mogą pozostać jakieś kamienie, naukowcy uważają, że: większość rdzenia to syropowata mieszanka wodoru i innych prawie zamrożonych gazów, z bardzo małą ilością materiału stałego teraźniejszość. Jednak dopóki przyszłe misje nie zagłębią się w tajemnicę gazowego giganta, nikt nie może tego powiedzieć na pewno.