Nya simuleringar från Johns Hopkins University erbjuder en spännande inblick i Saturnus interiör, vilket tyder på att ett tjockt lager av heliumregn påverkar planetens magnetfält.

modellerna, publiceras denna vecka i AGU avancerar , indikerar också att Saturnus inre kan ha högre temperaturer vid ekvatorområdet, med lägre temperaturer på de höga breddgraderna i toppen av heliumregnlagret.

Det är notoriskt svårt att studera de inre strukturerna hos stora gasformiga planeter, och resultaten främjar ansträngningarna att kartlägga Saturnus dolda regioner.

"Genom att studera hur Saturnus bildades och hur den utvecklades över tiden, vi kan lära oss mycket om bildandet av andra planeter som liknar Saturnus inom vårt eget solsystem, såväl som bortom det, " sa medförfattaren Sabine Stanley, en Johns Hopkins planetfysiker.

Saturnus sticker ut bland planeterna i vårt solsystem eftersom dess magnetfält verkar vara nästan perfekt symmetriskt runt rotationsaxeln. Detaljerade mätningar av magnetfältet från de sista banorna av NASA:s Cassini-uppdrag ger en möjlighet att bättre förstå planetens djupa inre, där magnetfältet genereras, sa huvudförfattaren Chi Yan, en Johns Hopkins Ph.D. kandidat.

Genom att mata in data som samlats in av Cassini-uppdraget till kraftfulla datorsimuleringar liknande de som används för att studera väder och klimat, Yan och Stanley undersökte vilka ingredienser som är nödvändiga för att producera dynamo - den elektromagnetiska omvandlingsmekanismen - som kan förklara Saturnus magnetfält.

"En sak vi upptäckte var hur känslig modellen var för mycket specifika saker som temperatur, sa Stanley, som också är en Bloomberg Distinguished Professor vid Johns Hopkins vid institutionen för jord- och planetvetenskap och rymdutforskningssektorn vid Applied Physics Lab. "Och det betyder att vi har en riktigt intressant undersökning av Saturnus djupa inre så långt som 20, 000 kilometer ner. Det är ett slags röntgensyn."

Slående, Yan och Stanleys simuleringar tyder på att en liten grad av icke-axelsymmetri faktiskt kan existera nära Saturnus nord- och sydpol.

"Även om observationerna vi har från Saturnus ser perfekt symmetriska ut, i våra datorsimuleringar kan vi helt undersöka fältet, sa Stanley.

Direkt observation vid polerna skulle vara nödvändigt för att bekräfta det, men upptäckten kan ha konsekvenser för att förstå ett annat problem som har irriterat forskare i decennier:hur man mäter hastigheten med vilken Saturnus roterar, eller, med andra ord, längden på en dag på planeten.