Čo je v strede Saturnu?

Plynný gigant Saturn je druhou najväčšou planétou v slnečnej sústave, ale jeho vzdialenosť od Zeme sťažila skúmanie. Okrem niekoľkých preletov sond v 70. a 80. rokoch prišlo k jedinému dôkladnému preskúmaniu planéty, keď sa kozmická loď Cassini-Huygens v roku 2004 dostala na Saturn. Napriek obmedzenému množstvu dostupných informácií o Saturne vedci predpokladali, čo leží v jadre planéty.

Podľa súčasnej teórie planetárneho formovania sa zvyškový materiál z formácie hviezdy šíri ďalej na disk, pričom hustejšie materiály zostávajú bližšie k stredu oblaku a ľahšie obiehajú ďalšie prvky preč. Keď sa ťažší, skalnatejší materiál začne zrážať, vytvára husté, kamenné planéty, ktoré sa nazývajú suchozemské planéty. Za touto oblasťou tvoria ľahšie, ľadové prvky plynné obry, ktoré sa niekedy nazývajú joviánske planéty. Analýza Saturnu naznačuje, že jeho jadro môže byť čiastočne kamenisté, na rozdiel od iných plynných gigantov, ktoré vôbec nemusia mať pevné jadro.

Asi 75 percent Saturnu je vodík, zvyšných 25 percent väčšinou tvorí hélium. Prítomné sú aj stopové látky, ako je vodný ľad a metán. Silná gravitácia planéty udržuje atmosféru pevne vrstvenú, hoci občas silné búrky preniknú zdola a poskytnú pohľady do vnútra planéty. Podmienky mimo najvzdialenejších oblastí atmosféry však doteraz nebolo možné priamo pozorovať.

Jedným z faktorov, ktoré napovedajú o vnútornom líčení Saturnu, je jeho hustota. Astronómovia môžu vypočítať hmotnosť planéty pozorovaním jej obiehajúcich mesiacov a pomocou ich trajektórie vypočítať hmotnosť planéty, ktorú obiehajú. Pozorovania tiež poskytujú priemer Saturnu, čo umožňuje vedcom vypočítať jeho hustotu. Hustota Saturnu je 0,687 gramu na kubický centimeter, čo je v skutočnosti menej hustota ako voda. Toto nízke číslo naznačuje, že ak sa vo vnútri planéty nachádza pevné jadro, je to relatívne malé.

Dôkazy o zložení Saturnu naznačujú, že jeho jadro pozostáva prevažne z rovnakých prvkov, ktoré tvoria jeho atmosféru, s vodíkom a héliom zmenené na polotekutú, polotuhú hmotu pôsobením tepla a gravitačných síl prítomných na planéte centrum. Aj keď z počiatočného formovania planéty môžu zostať nejaké kamenné kúsky, vedci sa domnievajú, že väčšina jadra je sirupovitá zmes vodíka a iných takmer zmrazených plynov s veľmi malým podielom pevného materiálu prítomný. Kým sa budúce misie nedostanú hlbšie do tajomstva plynového giganta, nikto to však nevie s istotou povedať.