Saturnus

Saturnus on sohjoa

Aallot planeetalle tunnusomaisissa renkaissa paljastavat, että sen sisus on epämääräinen sekoitus kiveä, jäätä ja nestemäistä vetyä.

Aallot planeetalle tunnusomaisissa renkaissa paljastavat, että sen sisus on epämääräinen sekoitus kiveä, jäätä ja nestemäistä vetyä.

NASA

Päältäpäin Saturnus näyttää hyvin järjestäytyneeltä kauniine vaakasuorine värikerroksineen ja selkeäpiirteisine renkaineen. Sisällä vallitsee kuitenkin kaaos. Sen osoittaa Kalifornian teknisen yliopiston tutkimus Yhdysvalloissa.

Tähän asti on uskottu, että Saturnuksella on kiinteä tarkkarajainen ydin raudasta, nikkelistä, jäästä ja kivestä ja että ydintä ympäröi kerros metallista vetyä. Sen ulkopuolella on luultu olevan kerros nestemäistä vetyä ja heliumia, joita taas ympäröi vety- ja heliumkaasu. Nyt näyttää, että kerrostuneisuus voidaan unohtaa.

Yhdysvaltalaiset tähtitieteilijät ovat piirtäneet aivan uudenlaisen kuvan tutkittuaan aaltoliikettä planeetan renkaissa. Tulokset viittaavat siihen, että Saturnuksen sisällä aine on hyvin sekoittunutta, mikä tarkoittaa, että planeetan ydin on isompi kuin tähän asti on oletettu.

Saturnuksen sisärakenne

Tähän asti on ajateltu, että Saturnuksen sisällä on neljä kerrosta (vasemmalla). Uuden tutkimuksen mukaan niitä on vain kaksi – iso ydin ja kaasua (oikealla).

© Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Maassa geologit käyttävät maanjäristysaaltoja tutkiessaan, mistä Maan sisäosat koostuvat, ja myös Saturnuksen läpi kulkevat aallot voivat kertoa kaasuplaneetan kerroksista.

Aaltoja ei ikävä kyllä voida rekisteröidä itse planeetalla, mutta tutkijat ovat havainneet, että ne kulkevat myös Saturnuksen renkaiden läpi, jolloin niitä voidaan mitata.

Tutkimuksissa käytettiin avaruusluotain Cassinin dataa, jota se keräsi Saturnuksen kiertoradalla vuosina 2004–2017.

Cassini Saturnuksen renkaat

Avaruusluotain Cassini mittasi aaltoja Saturnuksen C-renkaassa. Se on 17 500 kilometriä leveä ja sijaitsee 75 000 kilometrin päässä planeetan keskuksesta.

© Shutterstock

Data osoittaa säännöllisiä aaltoiluja planeetan niin sanotussa C-renkaassa, mikä viittaa siihen, että Saturnuksella on jättimäinen ydin, joka vaappuu hieman pyöriessään akselinsa ympäri.

Ydin painaa 55 maapalloa

Tutkijat ovat yhä sitä mieltä, että ydin koostuu metalleista, kivestä ja jäästä, mutta ne ovat sekoittuneet nestemäiseen vetyyn ja heliumiin sohjomaiseksi aineeksi. Laskelmien mukaan seos ulottuu planeetan keskeltä 35 000 kilometrin päähän kohti sen pintaa.

Ytimen läpimitta on siten 70 000 kilometriä, mikä vastaa 60:tä prosenttia koko planeetan läpimitasta. Ydin painaakin 55 maapallon verran eikä 17:n, kuten tähän asti on luultu.

Valtavan ytimen ympärillä on 23 000 kilometriä paksu kerros vety- ja heliumkaasua.

Saturnuksen rakenne

© Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Saturnuksessa on kahta seosta, jotka vaihtuvat liukuvasti

Saturnuksen rakenteen uusi malli voi ehkä auttaa tähtitieteilijöitä ratkaisemaan arvoituksen, jota vanha malli ei valottanut: planeetasta säteilee enemmän energiaa kuin se vastaanottaa Auringosta, minkä ei pitäisi olla mahdollista.

Iso ydin pidättää lämpöä

Siitä asti, kun Saturnus muodostui, se on muiden planeettojen tavoin luovuttanut energiaa sisältään, ja vanhan mallin mukaan sen olisi pitänyt olla jo huomattavasti nykyistä kylmempi.

Nyt havaittu epämääräinen ydin saattaa kuitenkin toimia jonkinlaisena eristeenä, joka on hidastanut planeetan jäähtymistä. Hidas jäähtyminen voi selittää sitä, että Saturnus säteilee yhä edelleen enemmän lämpöä kuin se vastaanottaa.