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Planetenforschung: Mischmasch im Saturnkern

Im Inneren des Ringplaneten befindet sich offenbar ein eher diffuses Gemisch aus Wasserstoff, Helium und schweren Elementen. Darauf deutet ein neues Modell auf Basis von Cassini-Daten hin.
Saturn samt Ringen im sichtbaren Licht, aufgenommen am 4.Juli 2020.

Der Kern des Ringplaneten Saturn lässt sich womöglich nicht so scharf von anderen Schichten abgrenzen wie lange gedacht. Das berichten Christopher Mankovich  und Jim Fuller vom California Institute of Technology in Pasadena im Fachmagazin »Nature Astronomy«.

Was sich im Inneren riesiger Gasplaneten verbirgt, ist für Forscher nicht einfach herauszufinden. Anhaltspunkte bietet das Gravitationsfeld der Himmelskörper, das sich zum Beispiel mit Hilfe von Sonden näher untersuchen lässt. Die Daten von Cassini, die den Saturn mehr als zehn Jahre lang umkreiste, lieferten Hinweise darauf, dass der Planet vermutlich einen Kern aus Silikaten, Metallen und Eis hat. Dieser ist wiederum von einer Art Hülle umgeben, die hauptsächlich Wasserstoff und Helium enthält.

Allerdings sind die Veränderungen im Gravitationsfeld, die der Kern eines riesigen Gasplaneten erzeugt, nur schwach ausgeprägt. Die daraus gewonnenen Schlüsse weisen daher gewisse Unsicherheiten auf. Mankovich  und Fuller zogen deshalb für ihre Arbeit zusätzlich seismische Messdaten aus dem Ringsystem des Saturn hinzu und ließen sie in ihr Modell mit einfließen. Die Ringe werden unter anderem durch Veränderungen im Schwerefeld des Planeten in leichte Vibrationen versetzt.

Die Ergebnisse der beiden Forscher deuten darauf hin, dass der Saturn – anders als bislang vermutet – keinen klar abgrenzbaren Kern besitzt. Stattdessen scheint der Übergang von den äußeren Schichten hin zum Kern eher fließend zu sein: Im Inneren des Planeten befände sich demnach ein eher diffuses Gemisch aus Wasserstoff, Helium und schweren Elementen. Dieses nimmt den Berechnungen der Wissenschaftler zufolge erstaunlich viel Platz ein: Rund 60 Prozent vom Radius des Planeten gehen offenbar auf den diffusen Kern zurück.

Es könne durchaus sein, dass der Saturn einst tatsächlich einen klar abgrenzbaren Kern besessen habe, schreiben Mankovich  und Fuller. Womöglich erodierte dieser dann im Lauf der Zeit immer stärker. Ein anderes mögliches Szenario sei ein massiver Einschlag, der den Planeten in seinem jetzigen Zustand zurückließ.

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