Pour déterminer que Saturne est une planète gazeuse, plusieurs méthodes et instruments scientifiques ont été utilisés :

Observation télescopique :

Télescopes optiques et infrarouges : Les astronomes ont observé Saturne avec des télescopes puissants (comme le télescope Hubble) qui permettent de visualiser son atmosphère, ses bandes nuageuses, et d'étudier la composition de l'atmosphère par spectroscopie.

Spectroscopie : En analysant la lumière réfléchie par Saturne, on peut identifier les différents éléments présents dans son atmosphère (principalement de l'hydrogène et de l'hélium).

Sondes spatiales :

Mission Cassini (2004-2017) : Cette sonde a orbité autour de Saturne pendant plus de 13 ans. Elle a utilisé plusieurs instruments pour étudier l'atmosphère de Saturne, sa structure interne et ses anneaux. Elle a pris des images de haute résolution, mesuré la composition chimique et la température des couches atmosphériques, et a effectué des sondages gravimétriques.

Analyse gravimétrique :

Les mesures de la gravité de Saturne, effectuées par les sondes, ont permis d'inférer que la planète est composée principalement de gaz, avec un noyau central dense mais entouré de couches épaisses de gaz et de liquides compressés.

Modèles informatiques :

Les scientifiques utilisent des modèles physiques et numériques pour simuler la structure interne de Saturne et comprendre comment une planète aussi massive peut être principalement gazeuse, avec un noyau petit et dense entouré d'une enveloppe gazeuse.

Ces méthodes combinées fournissent des preuves solides que Saturne est une planète gazeuse, sans surface solide, et composée principalement de gaz légers comme l'hydrogène et l'hélium.