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Planeten: Ringe und Eisvulkane

Die Wissenschaftlerteams der Cassini-Mission haben sich viel vorgenommen: Sie wollen unser Bild vom Ringplaneten Saturn verfeinern, modernisieren und vielleicht für die ein oder andere Überraschung sorgen. Dabei wartet viel Arbeit auf sie, um nicht von der Datenflut, welche die Raumsonde zur Erde funkt, überrollt zu werden.
Cassini-Huygens
Sie war kaum am Ziel angekommen, da erfüllte die Raumsonde Cassini bereits ihre ersten wissenschaftlichen Aufgaben. Mit einem Spektrografen für ultraviolettes Licht, dem Ultraviolet Imaging Spectrograph UVIS, bespielsweise nahm sie im Juli die berühmten Ringe des Saturn genauer unter die Lupe. Von der etwa 1,6 Milliarden Kilometer entfernten Erde aus erscheinen sie in Teleskopen als eine Reihe einzelner, aber durchgehender Ringe – aus nur rund sieben Millionen Kilometern Distanz ist der Blick dagegen ungleich feiner. Vor allem, wenn man zu einem Trick greift und die Bedeckung eines Sterns durch das Ringmaterial verfolgt: Der Wechsel von hell und dunkel des Sterns Xi Ceti verriet den Forschern von der Universität von Colorado in Boulder eine Menge über die Zusammensetzung der Bänder.

In ihren Ausmaßen decken die Bestandteile der Ringe ein weites Spektrum ab, das vom Staubkorn bis hin zu Brocken von der Größe eines Berges reichen. Der Großteil wäre etwa mit Steinen und Felsbrocken von der Erde zu vergleichen. Am meisten davon findet sich im zentralen Bereich eines Ringes, zu den Rändern hin fällt die Dichte ab. Mitunter sehr schnell, sodass es recht scharfe Kanten gibt. Das trifft besonders auf den C- und den B-Ring sowie an der so genannten Cassinischen Teilung zu – einer selbst mit Amateurteleskopen sichtbaren Lücke. Innerhalb von nur 50 Metern kann in einem solchen Bereich das abrupte Ende eines Ringes sein.

Folgt man dem Verlauf eines Ringes, so fallen gelegentliche Gebiete mit gesteigerter Teilchenzahl auf. Diese Dichtewellen werden vermutlich von den Planeten nahen Monden des Saturn verursacht. Mit ihrem Gravitationssog wirken sie auf das Gleichgewicht der Ringmaterie ein. Es entsteht ein komplexes Wechselspiel zwischen den Monden und den Dichtewellen, aus dem die Forscher schließen wollen, ob die Ringteilchen eher fest wie ein Golfball oder weich wie Schnee sind.

Eine ähnliche Frage stellen sich andere Wissenschaftler auch. Das Team um Charles Elachi vom Jet Propulsion Laboratory wüsste gerne, wie fest die Oberfläche des Mondes Titan ist. Sein Oberflächenmaterial besteht nach den bisherigen Theorien aus Kohlenstoffverbindungen. Aber bislang weiß niemand sicher, ob diese flüssig oder fest gefroren sind.

Blick auf Titan | Mit viel Fantasie versteckt sich auf diesem Radarbild des Saturnmonds Titan die "Halloween"-Katze "Si-Si", benannt nach dem Haustier eines Nasa-Mitarbeiters. Wissenschaftlicher betrachtet weisen die hellen Regionen auf raue Oberflächen hin, dunkle Bereiche auf ebeneres Gelände.
Ein Radarbild, das Cassini am 26. Oktober mit seiner Radarkamera geschossen hat, bringt ein wenig Licht in die Sache. Es zeigt, dass Titan ein geologisch recht aktiver Ort ist. Zwar gibt es Krater und damit feste Bereiche, doch andernorts gibt es flache Ebenen, bei denen es sich um flüssiges Material handeln könnte. Besonders eine Struktur, welche die Forscher als "Si-Si" oder "Halloween"-Katze bezeichnen, hat so ein dunklea Areal ohne erkennbare Struktur. Möglicherweise handelt es sich um die Folgen eines Kryovulkan-Ausbruchs, bei dem flüssige Substanzen wie Lava ausgestoßen wurden – nur bei viel tieferen Temperaturen eben.

Genauere Antworten wird es erst geben, wenn weitere Daten ausgewertet und Cassini mehr beobachtet hat. Vor allem im Januar dürfte es spannend werden. Denn dann löst sich die Landeeinheit Huygens von der Raumsonde und sinkt zum Titan herab. Spätestens danach sollten wir wissen, ob auf dem Saturnmond fester Boden oder riesige Ozeane vorherrschen.

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