El extraño núcleo de Saturno: enorme, fluido y constante en movimiento

 A partir de datos sismográficos de sus anillos, un estudio sugiere que su parte central ocupa un 60 % del radio del planeta, frente al 10 % o 20 % habitual. Además, tampoco posee la típica delimitación entre su parte líquida y sólida, por lo que se mueve constantemente. El de Júpiter podría ser similar

• por Neel V. Patel | traducido por Ana Milutinovic
• 30 Agosto, 2021

Con sus anillos masivos extendiéndose en un diámetro de 281.635 kilómetros, Saturno es un planeta único en su tipo en el sistema solar. Y ahora resulta que su interior también es bastante excepcional, según un estudio publicado en Nature Astronomy, que sugiere que el sexto planeta desde el Sol tiene un núcleo "difuso" que se mueve.

Se trata de un hallazgo bastante sorprendente. "La imagen convencional de la estructura interior de Saturno o Júpiter es la de un núcleo compacto de materia rocosa o helada, rodeado por una envoltura de menor densidad de hidrógeno y helio", explica el científico planetario de Caltech (Instituto de Tecnología de California, EE. UU.) y coautor del nuevo estudio Christopher Mankovich, junto con su colega Jim Fuller.

Lo que Mankovich y Fuller descubrieron "era básicamente una versión borrosa de esa estructura convencional". En vez de detectar una delimitación fija que divide las rocas más pesadas y el hielo de los elementos más livianos, encontraron que el núcleo oscilaba de tal modo que no había una separación única y clara.

Este núcleo difuso se extiende hasta aproximadamente el 60 % del radio de Saturno, una parte enorme frente a un núcleo tradicional, que ocuparía del 10 % al 20 % del radio del planeta.

Uno de los aspectos más fascinantes es que los hallazgos no se obtuvieron midiendo el núcleo directamente, algo que nunca hemos podido llevar a cabo. En cambio, Mankovich y Fuller recurrieron a datos sismográficos sobre los anillos de Saturno recopilados por primera vez por la misión Cassini de la NASA, que había explorado el sistema de Saturno entre 2004 y 2017.

"Saturno suena como una campana prácticamente en todo momento", afirma Mankovich. A medida que el núcleo se tambalea, crea perturbaciones gravitacionales que afectan a los anillos circundantes, generando "ondas" sutiles que se pueden medir. Mientras el núcleo del planeta oscilaba, Cassini pudo analizar el anillo C de Saturno (el segundo bloque de anillos desde el planeta) y medir el pequeño pero consistente "campanilleo" gravitacional causado por el núcleo.

Mankovich y Fuller observaron los datos y crearon un modelo para la estructura de Saturno que explicaría estas ondas sismográficas, y el resultado es un interior difuso. "Este estudio es la única evidencia directa hasta la fecha de una estructura central difusa en un planeta fluido", asegura Mankovich.

Mankovich y Fuller creen que la razón por la que la estructura se mueve es que las rocas y el hielo cerca del centro de Saturno son solubles en hidrógeno, lo que permite que el núcleo se comporte como un fluido en vez de un sólido. Su modelo sugiere que el núcleo difuso de Saturno contiene rocas y hielo que suman más de 17 veces la masa de toda la Tierra, por lo que hay una gran cantidad de material tambaleándose.

Un núcleo difuso podría tener algunas consecuencias importantes sobre el funcionamiento de Saturno. La más significativa es que estabilizaría parte del interior contra el calor convectivo, que de otro modo agitaría el interior de Saturno con turbulencias. De hecho, esta influencia estabilizadora da lugar a las ondas de gravedad internas que influyen en los anillos de Saturno. Además, el núcleo difuso explicaría por qué las temperaturas de la superficie de Saturno son más altas de lo que sugerirían los modelos convectivos tradicionales.

Aun así, Mankovich reconoce que el modelo está limitado en algunos aspectos importantes. No puede explicar lo que los científicos han observado sobre el campo magnético de Saturno, que es extraño en muchos sentidos(por ejemplo, presenta una simetría casi perfecta en su eje, lo cual es bastante inusual). Fuller y Mankovich esperan que las futuras investigaciones puedan definir el interior más claramente y dar pistas a los científicos sobre cómo el núcleo del planeta podría afectar su campo magnético.

También esperan que la misión Juno de la NASA pueda revelar un núcleo difuso similar dentro de Júpiter. Eso contribuiría considerablemente a aclarar las sospechas de que cuando se forman planetas gigantes, el proceso crea gradientes de material de forma natural en lugar de núcleos definidos y sólidos. Algunas investigaciones que utilizan los datos de gravedad recopilados por Juno también parecen apoyar esta idea.