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Sonnensystem: Saturns Rotationsdauer auf neue Weise ermittelt

Ringe, Monde, Schattenspiele
Peter Read von der University of Oxford und seine Kollegen bestimmten auf Grundlage der Atmosphärendynamik einen neuen Wert für die Rotationsperiode von Saturn. Demnach dreht sich der Gasriese alle zehn Stunden 34 Minuten und 13 Sekunden einmal um seine Achse.

Der Ringplanet in voller Pracht | Auch beim Saturn gelangen Cassini eindrucksvolle Aufnahmen, wie schon zuvor Pioneer 11 und Voyager 1 und 2.
Das Cassini-Foto wurde aus insgesamt 126 Einzelbildern zusammengestellt, welche die Sonde über einen Zeitraum von zwei Stunden sammelte.
In einer vorherige Studie hatten Read und sein Team bereits gezeigt, dass das Muster der Jetstreams – schmalen Starkwindbändern in der Atmosphäre – in vielen Höhen nahezu stabil ist. Unter diesen Bedingungen ließ sich aus den Windgeschwindigkeiten und Temperaturen in und über Saturns Wolken ein Referenzsystem ableiten, das sich mit dem Saturninneren dreht. Betrachtet man die Winde in Saturns Atmosphäre relativ zu dem neuen Bezugsrahmen zeigen sie ein Muster aus abwechselnd nach Osten und Westen gerichteten Jets – ähnlich wie auf Jupiter zu beobachten, berichten die Forscher. Nach einigen vorherigen Messungen, die eine um fünf Minuten längere Rotationsdauer ergeben hatten, wären die beobachteten Winde dagegen nur ostwärts gerichtet.

Wie Gesteinsplaneten drehen sich auch Gasriesen mit genau definierten Rotationsperioden um ihre Achse. Ohne feste Oberfläche und damit ohne Anhaltspunkte gestaltet sich deren Messung jedoch schwierig. Die Rotationsdauer von Jupiter, Uranus und Neptun konnte mit Hilfe deren Magnetfelder geschlossen werden. Bei Saturn führt dieser Ansatz jedoch zu Ergebnissen, die sich binnen Monaten um rund ein Prozent verändern. Die Rotationsrate gibt nicht nur Aufschluss über die Meteorologie eines Planeten, sondern liefert auch Hinweise auf Bildung, Entwicklung und interne Dynamik. (mp)

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  • Quellen
Read, P. L. et al.: Saturn’s rotation period from its atmospheric planetary-wave configuration. In: Nature 460, S. 608–610, 2009.

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