في السابق ، اعتقد الباحثون أن نواة زحل صخرية. لكن البيانات التي جمعتها مركبة الفضاء كاسيني التابعة لناسا ، والتي دارت حول الكوكب ذي الحلقات لمدة 13 عامًا قبل أن تغرق عمداً في غلافه الجوي في عام 2017 ، تشير إلى نواة أكبر مما كان متوقعًا في السابق.
بدلاً من الصخور الصلبة ، من المحتمل أن يكون قلب زحل هو ما يشير إليه العلماء على أنه “ضبابي” ، أو مزيج طيني من الجليد والصخور والسوائل المعدنية.
تتسبب التذبذبات التي تحدث داخل الجزء الداخلي من زحل في تحرك الكوكب ، مما يؤدي إلى حدوث تموجات في نظام الحلقات المذهل للكوكب.
قال كريستوفر مانكوفيتش ، مؤلف الدراسة الرئيسي وباحث ما بعد الدكتوراه في علوم الكواكب في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، في بيان: “زحل يهتز دائمًا ، لكنه خفي”. “يتحرك سطح الكوكب حوالي متر كل ساعة إلى ساعتين مثل بحيرة متموجة ببطء. مثل جهاز قياس الزلازل ، تلتقط الحلقات اضطرابات الجاذبية ، وتبدأ جزيئات الحلقة في الاهتزاز.”
يشير تواتر تموجات الجاذبية المقاسة في الحلقات إلى أن عمق باطن زحل مستقر. عندما كان الكوكب يتشكل ، شكل باطنه طبقات مستقرة حيث تحركت المواد الثقيلة مثل الصخور والجليد نحو مركز الكوكب وارتفعت المواد الأخف فوقها.
قال جيم فولر ، المؤلف المشارك في الدراسة والأستاذ المساعد للفيزياء الفلكية النظرية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، في بيان: “هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من التحقيق الزلزالي في بنية كوكب غازي عملاق ، وكانت النتائج مفاجئة جدًا”.
تظهر النتائج التي توصلوا إليها أيضًا أن نواة زحل أكبر بـ 55 مرة من كتلة كوكبنا بأكمله. تتكون حوالي 17 كتلة أرضية من اللب من الجليد والصخور – والباقي عبارة عن سائل أساسه الهيدروجين والهيليوم. يمتد اللب الضبابي عبر 60٪ من قطر الكوكب.
تتوافق نتائج هذا البحث أيضًا مع الأدلة التي تم جمعها حول جوهر المشتري من خلال مهمة جونو المستمرة ، والتي تشير إلى أن أكبر عملاق للغاز في نظامنا الشمسي له نواة مماثلة.
قال مانكوفيتش: “النوى الضبابية مثل الحمأة”. “يختلط غاز الهيدروجين والهيليوم في الكوكب تدريجيًا بمزيد والمزيد من الجليد والصخور أثناء تحركك نحو مركز الكوكب. إنه يشبه إلى حد ما أجزاء من محيطات الأرض حيث تزداد الملوحة كلما وصلت إلى مستويات أعمق وأعمق ، مما يؤدي إلى استقرار ترتيب.”
تتحدى هذه الاكتشافات النماذج الحالية التي يمتلكها الباحثون فيما يتعلق بكيفية تشكل عمالقة الغاز. تشير هذه النماذج إلى أن اللب الصخري هو أول من يتشكل ، ثم يسحب مظاريف الغاز من حوله. لكن فكرة اللب الغامض قد تعني أن الغاز جزء سابق من عملية التكوين.
تم ملاحظة الأنماط الحلزونية في حلقات زحل الناتجة عن مجال جاذبية الكوكب لأول مرة في عام 2013 من قبل مات هيدمان ، وهو عالم مشارك في مهمة كاسيني وأستاذ مشارك في قسم الفيزياء بجامعة أيداهو.
وقال هيدمان في بيان: “كريستوفر وجيم تمكنا من إظهار أن سمة حلقة معينة قدمت دليلاً قوياً على أن قلب زحل منتشر للغاية”. لم يشارك في هذه الدراسة.
قال هيدمان: “أنا متحمس للتفكير فيما يمكن أن تخبرنا به كل الميزات الحلقية الأخرى الناتجة عن زحل عن هذا الكوكب”.
/cloudfront-us-east-2.images.arcpublishing.com/reuters/SXM3S2GP7BMAVIOOIYLTFZUBYU.jpg){kind=small}
