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Sonnensystem: Planetenringe speichern vergangene Ereignisse

Planetenringe im ModellLaden...
Jahre und sogar Jahrzehnte nachdem kleine Himmelsobjekte durch die Staubscheiben um Planeten pflügen, lassen sich ihre Spuren noch in den Ringen beobachten. Das stellten nun zwei Forschergruppen unter Beweis, indem sie aus Wellenmustern in Saturn- und Jupiterringen längst vergangene Kometeneinschläge rekonstruierten.

Matt Hedman von der Cornell University im US-Bundesstaat New York und seine Kollegen analysierten Saturnbilder der Raumsonde Cassini aus dem Jahr 2009. Im gesamten C-Ring ließen sich vertikale Wellen erkennen, die Wellenlängen von 30 bis 80 Kilometern und Amplituden von 2 bis 20 Metern aufwiesen.

Planetenringe im ModellLaden...
Planetenringe im Modell | Diese Bilderserie stellt dar, wie ein Wellenmuster in einem Planetenring entstehen könnte. Das obere Bild zeigt den noch unberührten Ring, die beiden unteren zeigen ihn nach einem Einschlag: Die Ringebene ist geneigt, und die Staubpartikel darin ordnen sich in Wellenform an, wobei sich die Wellenlänge mit zunehmender Zeit verkürzt.
In theoretischen Modellen imitierten die Wissenschaftler die beobachteten Strukturen und fanden so heraus, dass sich die Ringebene im Jahr 1983 geneigt haben muss. Ursache dafür könnte eine interplanetare Trümmerwolke – vielleicht Bruchstücke eines Kometen – gewesen sein, einige Milliarden Tonnen schwer [1].

Eine Gruppe um Mark Showalter vom SETI Institute in Mountain View, Kalifornien, studierte dagegen Aufnahmen der Jupiterringe, die in den Jahren 1996, 2000 und 2007 von den Raumsonden Galileo und Horizon aufgenommen worden waren [2]. Die beiden erkennbaren Wellenmuster darin verhalten sich wie zwei unabhängige Spiralen, die sich allmählich aufwickeln, beschreiben die Forscher. So besaß das dominante Muster 1996 noch eine Wellenlänge von etwa 2000 Kilometern und eine Amplitude von rund zwei Kilometern, vier Jahre später hatte die Wellenlänge dagegen um mehr als 1000 und die Amplitude um einen halben Kilometer abgenommen.

Den Berechnungen der Forscher zufolge fand das verantwortliche Ereignis zwischen Juli und Oktober 1994 statt – damals habe sich der gesamte Ring um zwei Kilometer geneigt. Showalters Team macht dafür den Kometen Shoemaker-Levy 9 verantwortlich, dessen Bruchstücke im Juli 1994 in Jupiter einschlugen. Was das zweite, kurzwellige Muster auslöste, ist bislang noch unklar. (mp)
13. KW 2011

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 13. KW 2011

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  • Quellen
[1] Science, 10.1126/science.1202238, 2011
[2] Science, 10.1126/science.1202241, 2011

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