Saturnus zou drijven, zeggen ze. Maar waar zet je die badkuip?

Het gaat om massa per volume

Dichtheid vertelt hoeveel massa in een bepaalde hoeveelheid ruimte zit. Een groot voorwerp kan daardoor een lagere dichtheid hebben dan een klein voorwerp. Denk aan het verschil tussen een grote schuimrubberen bal en een klein metalen kogeltje. Voor de vergelijking met water telt niet alleen hoe zwaar iets is, maar hoe die massa zich verhoudt tot het ingenomen volume. Op die verhouding slaat de uitspraak over Saturnus.

Enorm groot, relatief weinig massa

NASA's Cassini-uitleg maakt het verschil met Jupiter duidelijk: Saturnus heeft een groot deel van Jupiters diameter, maar een veel kleiner deel van zijn massa. Dat levert een relatief lage gemiddelde dichtheid op. Het woord gemiddeld is daarbij essentieel. Je neemt de planeet als geheel, met al haar verschillende lagen. Het betekent niet dat elk afzonderlijk stukje van Saturnus dezelfde eigenschap heeft of dat het binnenin overal even ijl is.

Een gasreus is geen lege ballon

Volgens NASA bestaat Saturnus vooral uit waterstof en helium, met veel dichter materiaal verder naar binnen. Onder de buitenste gaslagen nemen druk en temperatuur sterk toe. Er is ook geen stevig oppervlak waarop je een denkbeeldige badkuip zou kunnen neerzetten. De naam gasreus kan misleiden als je daardoor denkt aan een enorme, vrijwel lege feestballon. De omstandigheden binnen de planeet zijn heel anders dan in een ballon op aarde.

De badkuip bestaat alleen in de vergelijking

Een waterbak van planeetformaat is geen uitvoerbaar natuurkundeproefje. De eenvoudige uitspraak houdt niet alle gevolgen bij van een enorme hoeveelheid water, zwaartekracht en de veranderende omstandigheden. Het is een beeld om twee gemiddelde dichtheden te vergelijken. Dat beeld helpt zolang je het daarbij houdt. Het is geen berekende voorspelling van een complete Saturnus die rustig met zijn ringen boven een kosmisch wateroppervlak dobbert.

Waarom de grap toch blijft hangen

De vergelijking maakt iets zichtbaar dat bij gewone planeetfoto's moeilijk te voelen is: afmetingen vertellen maar een deel van het verhaal. Twee planeten kunnen allebei reusachtig zijn en toch heel anders zijn opgebouwd. Saturnus blijft een bijzonder zwaar hemellichaam, terwijl zijn gemiddelde dichtheid lager ligt dan die van water. Voor die verrassende combinatie heb je geen echte badkuip nodig. Een duidelijke definitie van dichtheid is genoeg.

Nog een andere kant van wetenschap: Een theelepel van deze ster zou onvoorstelbaar zwaar zijn.