À l'intérieur des planètes géantes, comme Jupiter et Saturne, la chaleur ne monte pas toujours librement. Les éléments lourds, plus abondants dans certaines couches que dans d'autres, empêchent le fluide chaud de remonter. Il se produit alors une semi-convection : un mélange où la chaleur et la composition se propagent à des vitesses différentes.
Pour la première fois, les scientifiques ont calculé ce processus dans des conditions proches de la réalité : à l'intérieur d'une sphère en rotation, comme une planète. D'abord, le fluide se stratifie spontanément en marches de densité — de fines couches aux frontières nettes. Ensuite, les couches commencent à fusionner. Au final, il ne reste soit qu'une seule couche entièrement mélangée, soit une couche mélangée sous une couche stable au-dessus.
Lorsqu'on lançait les calculs du champ magnétique dans cet état, il devenait très régulier et aligné sur l'axe de rotation — comme celui de Saturne. La couche stable supérieure agissait comme un filtre : elle ne laissait passer que les lignes de champ les plus simples et les plus lisses. Cela explique pourquoi le champ magnétique de Saturne est si calme comparé à celui de la Terre.
Le champ magnétique de Saturne est presque parfaitement régulier — son axe coïncide avec l'axe de rotation de la planète. Parmi toutes les planètes du Système solaire, c'est un cas unique.