Saturnus

Saturnus is gemaakt van slush

Trillingen in de iconische ringen van de planeet onthullen dat zijn binnenste een mengeling is van gesteente, ijs en vloeibare waterstof.

Trillingen in de iconische ringen van de planeet onthullen dat zijn binnenste een mengeling is van gesteente, ijs en vloeibare waterstof.

NASA

Vanbuiten ziet Saturnus er ordelijk uit, met zijn mooie horizontale kleurbanen en scherp omlijnde ringen. Maar vanbinnen heerst er chaos. Dat blijkt uit onderzoek van het California Institute of Technology in de VS.

Tot nu toe dachten we dat Saturnus een vaste, afgebakende kern had van ijzer, nikkel, ijs en gesteente, omgeven door een laag van zogeheten metallische waterstof. Daaromheen zou een laag vloeibare waterstof en helium zitten, op zijn beurt omgeven door gasvormige waterstof en helium. Maar daar klopt niets van.

Amerikaanse astronomen schetsen een heel nieuw beeld na trillingen in de ringen van de planeet te hebben bestudeerd. Hun bevindingen suggereren dat het materiaal in het binnenste van Saturnus veel gemengder is, wat onder meer betekent dat zijn kern veel groter is dan gedacht.

Saturnus vanbinnen uitsnede

Astronomen dachten dat Saturnus vanbinnen vier lagen telde (l). Volgens nieuw onderzoek zijn het er maar twee: een grote kern omringd door gas (r).

© Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Net zoals geologen trillingen van aardbevingen gebruiken om de opbouw van de aarde te bestuderen, kunnen trillingen in gasplaneten als Saturnus iets zeggen over de lagen ervan.

Het is niet mogelijk de trillingen op de planeet zelf te registreren, maar het blijkt dat ze zich voortplanten tot in de ringen van Saturnus, waar ze wel te meten zijn.

De onderzoekers gebruikten data die de sonde Cassini verzamelde toen deze tussen 2004 en 2017 in een baan om Saturnus draaide.

Cassini Saturnus ringen

De ruimtesonde Cassini mat trillingen in de C-ring van Saturnus. Die is 17.500 km breed en ligt 75.000 km van de kern.

© Shutterstock

De data laten regelmatige schommelingen zien in de C-ring van de planeet, wat erop duidt dat Saturnus een enorme kern heeft die lichtjes wiebelt als hij om zijn as draait.

Kern weegt 55 aardes

De wetenschappers denken nog steeds dat de kern bestaat uit metalen, gesteente en ijs, maar dan vermengd met vloeibare waterstof en helium in een slushachtige substantie. Volgens de berekeningen strekt dit mengsel zich uit over 35.000 kilometer – van het centrum tot aan het oppervlak.

Daarmee heeft de kern een diameter van 70.000 kilometer – 60 procent van die van de hele planeet – en weegt hij evenveel als 55 aardes, en niet 17 zoals eerder gedacht.

Om de kern ligt een 23.000 kilometer dikke laag van gasvormige waterstof en helium.

Saturnus opbouw

© Shutterstock & Ken Ikeda Madsen

Saturnus bevat twee mengsels die in elkaar overvloeien

Het nieuwe model van de opbouw van Saturnus kan mogelijk een oud raadsel oplossen: de planeet zendt meer energie uit dan hij van de zon krijgt, en dat kan eigenlijk niet.

Grote kern houdt warmte vast

Net als andere planeten geeft Saturnus sinds zijn vorming warmte af vanuit zijn kern, en in het oude model zou de planeet daarom nu veel kouder moeten zijn dan hij is.

Maar mogelijk fungeert de diffuse kern als een deksel op de uitstraling. Daardoor koelt de planeet langzamer af, en dat kan verklaren waarom Saturnus nog steeds meer warmte uitstraalt dan hij ontvangt.