Ученые знают, что Сатурн состоит из 96% водорода и 3% гелия с добавлением нескольких других элементов. То, что они никогда не смогли подтвердить без тени сомнения, - это ответ на вопрос, имеет ли Сатурн твердое ядро.
Согласно основной теории аккреции, самой широко принятой теории формирования планет, Сатурн должен был бы сформировать скалистое или ледяное ядро с большой массой, чтобы захватить такой высокий процент газов из ранней солнечной туманности. Это ядро, подобно ядрам других газовых гигантов, должно было бы образовываться и становиться массивнее быстрее, чем ядра других планет, чтобы захватить такой сравнительно высокий процент первичных газов. Вполне возможно, что атмосферное давление и температура вблизи области ядра позволили или стали причиной того, что часть материала ядра была перенесена в верхнюю часть атмосферы и потеряна в космосе, что значительно уменьшило текущий размер ядра Сатурна.
Хотя Сатурн, скорее всего, сформирован из каменистого или ледяного ядра, его низкая плотность, по-видимому, указывает на большее количество жидкого металла и горной смеси в ядре. Сатурн - единственная планета, плотность которой ниже плотности воды. Во всяком случае, ядро региона будет больше похоже на шарик из густого сиропа с несколькими каменистыми кусками. Кажется, не существует какой-либо части Сатурна, которая была бы прочной, как мы ее понимаем. То есть, нет места, где вы могли бы ступить на него и встать.
Металлическое водородное ядро Сатурна действительно генерирует магнитное поле. Считается, что созданное таким образом магнитное поле генерируется через металлическое водородное динамо. Это магнитное поле немного слабее, чем у Земли, и распространяется только на орбиту ее самой большой луны, Титана. Титан вносит ионизированные частицы в магнитосферу Сатурна, которые помогают создавать полярные сияния в атмосфере Сатурна. Voyager 2 измерил высокое давление солнечного ветра в магнитосфере. Согласно измерениям, проведенным во время той же миссии, магнитное поле распространяется только на 1,1 млн. Км.
Центральная область Сатурна может никогда не наблюдаться напрямую. Ни один не имеет Земли. Несмотря на это, ученые вполне уверены, что, хотя у Сатурна есть ядро, это не твердая масса камня или металла, а жидко-металлическая смесь, похожая на всех газовых гигантов.
Вот статья о основной теории аккреции планетного образования и о том, как Сатурн и Юпитер могли сформироваться по-разному.
Если вам нужна дополнительная информация о Сатурне, ознакомьтесь с новостными выпусками Хабблсайта о Сатурне и ознакомьтесь с некоторыми исследованиями того, как Сатурн и Юпитер могли сформироваться вокруг их твердых ядер.
Мы записали два эпизода Астрономического каста только о Сатурне. Первый - Эпизод 59: Сатурн, а второй - Эпизод 61: Лун Сатурна.
Источники:
http://abyss.uoregon.edu/~js/ast221/lectures/lec15.html
http://solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Saturn
