Interno di Saturno con Strato Insolubile di Elio stabilmente stratificato. Credito:Yi Zheng (HEMI/MICA Extreme Arts Program)
Le nuove simulazioni della Johns Hopkins University offrono uno sguardo intrigante all'interno di Saturno, suggerendo che uno spesso strato di pioggia di elio influenza il campo magnetico del pianeta.
I modelli, pubblicato questa settimana in I progressi dell'AGU , indicano anche che l'interno di Saturno potrebbe presentare temperature più elevate nella regione equatoriale, con temperature più basse alle alte latitudini nella parte superiore dello strato di pioggia di elio.
È notoriamente difficile studiare le strutture interne di grandi pianeti gassosi, e le scoperte fanno avanzare lo sforzo di mappare le regioni nascoste di Saturno.
"Studiando come si è formato Saturno e come si è evoluto nel tempo, possiamo imparare molto sulla formazione di altri pianeti simili a Saturno all'interno del nostro sistema solare, così come al di là di esso, " ha detto la co-autrice Sabine Stanley, un fisico planetario della Johns Hopkins.
Saturno si distingue tra i pianeti del nostro sistema solare perché il suo campo magnetico sembra essere quasi perfettamente simmetrico attorno all'asse di rotazione. Le misurazioni dettagliate del campo magnetico raccolte dalle ultime orbite della missione Cassini della NASA offrono l'opportunità di comprendere meglio l'interno profondo del pianeta, dove si genera il campo magnetico, ha detto l'autore principale Chi Yan, un dottorato di ricerca della Johns Hopkins candidato.
Il campo magnetico di Saturno visto in superficie. Credito:Ankit Barik/Johns Hopkins University
Alimentando i dati raccolti dalla missione Cassini in potenti simulazioni al computer simili a quelle utilizzate per studiare il tempo e il clima, Yan e Stanley hanno esplorato quali ingredienti sono necessari per produrre la dinamo, il meccanismo di conversione elettromagnetica, che potrebbe spiegare il campo magnetico di Saturno.
"Una cosa che abbiamo scoperto è stata la sensibilità del modello a cose molto specifiche come la temperatura, " disse Stanley, che è anche un Distinguished Professor di Bloomberg presso la Johns Hopkins nel Dipartimento di Scienze della Terra e dei pianeti e nel settore dell'esplorazione spaziale dell'Applied Physics Lab. "E questo significa che abbiamo una sonda davvero interessante dell'interno profondo di Saturno fino a 20, 000 chilometri in giù. È una specie di visione a raggi X".
Sorprendentemente, Le simulazioni di Yan e Stanley suggeriscono che un leggero grado di non asimmetria potrebbe effettivamente esistere vicino ai poli nord e sud di Saturno.
"Anche se le osservazioni che abbiamo da Saturno sembrano perfettamente simmetriche, nelle nostre simulazioni al computer possiamo interrogare completamente il campo, " disse Stanley.
Sarebbe necessaria l'osservazione diretta ai poli per confermarlo, ma la scoperta potrebbe avere implicazioni per la comprensione di un altro problema che ha assillato gli scienziati per decenni:come misurare la velocità di rotazione di Saturno, o, in altre parole, la lunghezza di un giorno sul pianeta.