A Szaturnusz gyűrűrendszere a Naprendszer legikonikusabb jelenségeinek egyike. A látványos gyűrűk ráadásul tudományos szempontból is nagyon érdekesek, és mint a legfrissebb eredmények mutatják, mindig lehet újat tanulni róluk. Egy kutatócsoport ugyanis nemrégiben igazolta, hogy a gyűrűk kiválóan használhatók gravitációs szenzorokként is, megmutatva, hogy mi zajlik a gázóriás belsejében.

A kutatók a gyűrűkről készült felvételeken elemezték azokat a hullámokat és egyéb változásokat, amelyeket a bolygó magjának változó gravitációja okoz, ahogy „lötyög” a gázóriás belsejében. Az eredmények alapján a mag sokkal lazább szerkezetű, folyósabb és nagyobb, mint ahogy eddig gondolták.

A korábbi modellek szerint a Szaturnusz magja kicsi és sűrű, az új eredmények viszont azt sugallják, hogy óriási és diffúz, vagyis nincsenek éles határai. A mag akár a bolygó sugarának 60 százalékáig is kiterjedhet, ami azt jelentené, hogy ötször szélesebb a Földnél. Ez a hatalmas térrész az adatok szerint 17 földtömegnyi szilárd anyagot, kőzete és jeget tartalmaz, amely 38 földtömegnyi gázzal keveredik.

A bolygó gyűrűrendszere régóta ismert a csillagászok előtt, a Cassini küldetésének köszönhetően azonban egy sor újdonság derült ki róla. A planétához közeli, 17 ezer kilométer széles, de mindössze 5 méter vastag C gyűrű például a Földről alig látszik, a Cassini viszont több ezer képet készített róla. Így derült ki, hogy a gyűrűben egy spirális hullámmintázat látszódik, amelyet nem a holdak formálnak, hanem a Szaturnusz változó gravitációja alakít.

A C gyűrűben aktuálisan kirajzolódó hullámok nagyon érzékenyen jelzik, hogy mi zajlik a bolygó belsejében, így ezeket az eseményeket a szakértők nagy pontossággal modellezni tudták. Több különböző magméret és összetétel szimulálása nyomán úgy találták, hogy az észlelési adatokhoz a legjobban egy nagyméretű, diffúz mag illik, amely fokozatosan megy át a külső hidrogén gázburokba. A mag ráadásul ide-oda lötyög, mint egy kád víz földrengés idején, és ezek a mozgások nyomot hagynak a gyűrűkben.

A vizsgálatok alapján a mag belseje is meglehetősen diffúz szerkezetű, vagyis nem rendeződik nagyjából elkülöníthető rétegekre, hanem fokozatosan változik a sűrűsége és összetétele is, ahogy kifelé haladunk. Ennek következtében a magban nincsenek konvekciós áramlások, amelyekben a forró anyag felemelkedik, a hidegebb pedig lesüllyed. Ez azt jelenti, hogy a mag csak diffúzió révén hűl, ami sokkal lassabban megy, így a bolygó magja még mindig nagyon forró.

Az új szerkezeti modell a bolygó keletkezésével kapcsolatos vitákat is segíthet eldönteni. A szakértők egy része szerint a planéta 4,5 milliárd évvel ezelőtt magakkrécióval formálódott, vagyis először egy viszonylag sűrű mag alakult ki, amely aztán maga köré gyűjtött egy méretes gázburkot. Ebben az esetben viszont a magnak nem kellene olyan sok gázt tartalmaznia. Az új modell valószínűbbé teszi a szemcseakkréciós teóriát, amely szerint a teljes bolygó csak lassan, apróbb szemcsékből állt össze, és a mag így sokkal lazább szerkezetű lett.

A Jupiternek szintén meglehetősen diffúz a magja, ami hasonló keletkezést sejtet. Persze mindkét esetben elképzelhető az is, hogy a mag eredetileg sűrűbb volt, de egy későbbi kozmikus esemény, például egy becsapódás nyomán fellazult, bár a Szaturnusz esetében ezt a szakértők jelenleg kevéssé látják valószínűnek.