Este núcleo difuso se extiende hasta aproximadamente el 60% del radio de Saturno, un gran salto del 10 al 20% del radio de un planeta que ocuparía un núcleo tradicional.
Uno de los aspectos más extravagantes del estudio es que los hallazgos no se obtuvieron al medir el núcleo directamente, algo que nunca hemos podido hacer. En cambio, Mankovich y Fuller recurrieron a datos sismográficos sobre los anillos de Saturno recopilados por primera vez por la misión Cassini de la NASA, que exploró el sistema de Saturno de 2004 a 2017.
“Saturno esencialmente suena como una campana en todo momento”, dice Mankovich. A medida que el núcleo se tambalea, crea perturbaciones gravitacionales que afectan a los anillos circundantes, creando sutiles “ondas” que se pueden medir. Cuando el núcleo del planeta estaba oscilando, Cassini pudo estudiar el anillo C de Saturno (el segundo bloque de anillos del planeta) y medir el pequeño pero consistente “sonido” gravitacional causado por el núcleo.
Mankovich y Fuller observaron los datos y crearon un modelo para la estructura de Saturno que explicaría estas ondas sismográficas, y el resultado es un interior difuso. “Este estudio es la única evidencia directa de una estructura central difusa en un planeta fluido hasta la fecha”, dice Mankovich.
Mankovich y Fuller creen que la razón por la que funciona la estructura es que las rocas y el hielo cerca del centro de Saturno son solubles en hidrógeno, lo que permite que el núcleo se comporte como un fluido en lugar de un sólido. Su modelo sugiere que el núcleo difuso de Saturno contiene rocas y hielo que suman más de 17 veces la masa de toda la Tierra, por lo que hay una gran cantidad de material que se tambalea.
Un núcleo difuso podría tener algunas implicaciones importantes sobre el funcionamiento de Saturno. El más significativo es que estabilizaría parte del interior contra el calor convectivo, que de otro modo agitaría el interior de Saturno con turbulencias. De hecho, esta influencia estabilizadora da lugar a las ondas de gravedad internas que influyen en los anillos de Saturno. Además, el núcleo difuso explicaría por qué las temperaturas de la superficie de Saturno son más altas de lo que sugerirían los modelos convectivos tradicionales.
Aún así, Mankovich reconoce que el modelo está limitado en algunos aspectos importantes. No puede explicar lo que los científicos han observado sobre el campo magnético de Saturno, que es extraño en muchos sentidos (por ejemplo, exhibe una simetría casi perfecta en su eje, lo cual es bastante inusual). Fuller y él esperan que las investigaciones futuras puedan restringir el interior de manera más estrecha y dar pistas a los científicos sobre cómo el núcleo del planeta podría afectar su campo magnético.
También esperan que la misión Juno de la NASA pueda revelar un núcleo difuso similar dentro de Júpiter. Eso contribuiría en gran medida a afirmar las sospechas de que cuando se forman planetas gigantes, el proceso crea naturalmente gradientes de material en lugar de núcleos limpios y sólidos. Algunas investigaciones que utilizan datos de gravedad recopilados por Juno parece apoyar esta idea también.