News | 10.09.2007 | Drucken | Teilen

Saturns Kern rotiert schneller als gedacht

Um etwa sieben Minuten dreht sich das felsige Innere des Saturns schneller unter den Wolkenschichten als er theoretisch müsste. Genau gesagt: der feste Kern des sonnenfernen Ringplaneten absolviert eine Umdrehung in 10 Stunden, 32 Minuten und 35 plus/minus 13 Sekunden.
Saturn, durch Falschfarbfilter geknipst
© NASA, JPL / SSI
Saturn, von innen beleuchtet
© NASA, JPL / University of Arizona
 Bild vergrößern Saturn, von innen beleuchtet
Zu diesem Ergebnis kamen John Anderson und Gerald Schubert von der University of California in Los Angeles mit Hilfe von kombinierten Messdaten, welche zwischen 1979 und 2006 die Raumsonden Pioneer 11, Voyager 1 und 2 sowie Cassini von Schwerkraft, Windgeschwindigkeiten und Radio-Signal-Echos am Saturn gesammelt hatten. Eine so deutlich schnellere reale Rotation gegenüber der theoretischen Annahme lässt sich nur dadurch gut erklären, dass der Kern des Saturns kleiner sein muss als bislang vermutet.

Das freut wiederum den Wissenschaftler Morris Podolak, der an der Tel Aviv University an Planetenmodellen arbeitet. Ein kleinerer Kern des großen Gasriesen Saturn ist nämlich genau das, was einer Splittergruppe von Forschern bisher gefehlt hatte, um die von ihnen verfochtene Meinung zur Entstehung des Sonnensystems wirklich glauben zu können: die bis dato eher weniger populäre "Scheiben-Instabilitäts-Hypothese". Nach ihr entstanden die Planeten, die heute um die Sonne kreisen, in der Folge von zufälligen lokalen Verdichtungen der herumtreibenden Materie in der frühen Staub-Gas-Scheibe um die junge Sonne. In einer solchen Verdichtung kommt es ab einer bestimmten Massekonzentration zu einem gravitativen Kollaps.

Entstanden wäre dabei ein Gebilde, das schon ziemlich den heutigen Gasplaneten ähnelte. Im Laufe der Zeit würden die festen Bestandteile der ursprünglichen Verdichtung sich dann wohl noch als Kern im Zentrum sammeln. Saturn war bislang immer ein Argument gegen das Verdichtungs-Modell und eines für eine konkurrierende Idee, die "Kern-Aggregations-Hypothese": Alle Messungen vor Anderson und Schubert vermuteten einen festen Kern von 10 bis 20 Erdmassen in seinem Inneren. Nach der Aggregations-Hypothese entstanden die Planeten durch wiederholte Kollisionen immer größerer Planetisimale, wobei die größten der zusammen gebackenen Crash-Konglomerate dann massereich genug wurden, um Helium und Wasserstoff aus den Resten der protoplaneteren Staubscheibe um die Sonne anzuziehen, zu binden und dabei die heutige Gasriesenform zu gewinnen. Etwa 15 Erdmassen müssten die frühen Kerne aber dann mindestens gehabt haben, um ausreichend anziehend wirken zu können – und auch heute noch sollten davon zehn Erdmassen übrig sein. Der innen leichtere Saturn bringt damit also die Kern-Aggregations-Hypothese ins Wanken.

jo, spektrumdirekt
© Spektrum.de
Saturn, durch Falschfarbfilter geknipst
© NASA, JPL / SSI

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