Att kartlägga isjättarnas inre är minst sagt svårt. De är inte bara långt borta och därför svårare att observera, utan deras ständiga istäcke gör det extremt svårt att upptäcka vad som ligger under. Så forskare måste hitta på mer geniala sätt att se vad som finns inuti dem. Ett team från University of Idaho, Cal Tech, Reed College och University of Arizona tror att de kan ha kommit på ett sätt – att titta på strukturen hos Neptunes och Uranus ringar.

Detta är dock inte den första tekniken som forskare har använt. Tidigare försök har försökt använda den vanliga tekniken fotometri för att upptäcka svängningar på planetens yta. Dessa svängningar kan sedan korreleras med tätheten av vissa delar av planetens inre. Även om tekniken fungerade bra för Jupiter, har fotometridata vi har från isjättarna hittills visat sig vara otillräckliga för att bestämma samma densitetsprofiler.

Ett alternativ är att använda gravitationssvängningar inom planetens yta. I synnerhet finns det en typ av oscillationsmönster som kallas "normalt läge". Detta oscillationsmönster inträffar när alla delar av ett system börjar svänga med samma sinusformade frekvens. Och gravitationseffekterna av normalmodsvängningar i planetens inre kan kännas utanför och reflekteras i själva ringarna.

Det är inte heller första gången mönster i en planets ringar har använts för att beräkna dess inre täthet. Saturnus har ett bättre förstådd ringsystem än Uranus eller Neptunus, de två isjättarna med kända ringsystem. Forskare har utfört seismologiska analyser på Saturnian ringsystem i flera år med hjälp av data från Voyager och Cassini. Resultatet är en bättre förståelse av några av de normala lägena i planetens inre och därför en uppskattning av planetens kärna och rotationshastigheten för huvuddelen av dess material.

Neptunus och Uranus har var och en en serie olika ringar, även om de inte är lika väl studerade som Saturnus. Några av dessa ringar är omslutna av herdemånar. Men enligt den nya artikeln är samma densitetsreflektioner av resonansvågor som är uppenbara i Saturnus ringar sannolikt också närvarande i isjättens ringsystem.

Dessutom kan de inre herdemånarna själva påverkas av samma resonanser. Vissa av månarna kan till och med skapa sina egna resonanser, till exempel en känd som en Lindblad-resonans. Mer typiskt sett på skalan av galaxer är Lindblad-resonanser kända för att driva spiraldensitetsvågor, som orsakar de "armar" som kan ses i många spiralgalaxer. Men i mycket mindre skala inträffar samma effekt på planetariska ringsystem, inklusive Saturnus och troligen Neptunus och Uranus."

Problemet med att använda dessa resonanser som återspeglas i ringarna är ett som ofta möter vetenskapen – det finns inte tillräckligt med data. Hittills har ingen sond stannat tillräckligt länge för att kartlägga de detaljer som behövs för att se hela omfattningen av ringsystemet. Tidningens författare och många andra forskare föreslår att det är dags att skicka en sond till isjättarna för att effektivt kartlägga ringsystemen, månarna och otaliga andra nyligen upptäckta objekt som är så svåra att observera från jorden. Men för tillfället är det uppdraget fortfarande på ritbordet, så vi får vänta på att till fullo förstå interiören och ringsystemet i dessa kalla, karga världar. Åtminstone när vi äntligen skickar ut en sond på det sättet, kommer vi att ha det matematiska ramverket som hjälper till att kasta ljus över dessa mörka platser. + Utforska vidare

För att hålla Saturnus A-ring innesluten står dess månar förenade