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Sonnensystem: "Speichen" auf dem Saturnring

Der innere helle Ring des Planeten Saturn, den Astronomen auch als B-Ring bezeichnen, ist zeitweise von dunklen radialen "Speichen" durchzogen, die über Zeiträume von mehreren Jahren spurlos verschwinden. Wissenschaftler des Cassini-Teams um Mihaly Horányi von der University of Colorado in Boulder glauben nun, die Ursache für dieses Versteckspiel gefunden zu haben: Je nach Stellung des Ringes zum einfallenden Sonnenlicht ändern sich die elektrischen Verhältnisse im Bereich der Ringe und verteilen winzige Staubteilchen neu.

Entdeckt wurden die Saturnring-Speichen in den 1980er Jahren, als die Voyagersonden den Planeten passierten. Später waren sie auch mit dem Weltraumteleskop Hubble zu sehen, doch als die Raumsonde Cassini am Ringplaneten ankam, fehlte jede Spur von ihnen. Erst im September 2005 tauchten die Speichen wieder auf. Sie bestehen aus Staubteilchen von wenigen Tausendstel Millimetern Durchmesser und erstrecken sich über 10 000 Kilometer Länge und 2000 Kilometer Breite. Dabei führen sie ein dynamisches Eigenleben und entstehen vermutlich in kurzer Zeit, um Stunden später wieder zu verblassen.

Einer älteren Hypothese zufolge werden die Speichen von kleinen Meteoriteneinschlägen initiiert, welche die größeren Ringkörper und einen Teil des Staubs elektrisch aufladen, sodass der Staub abgestoßen wird und über der Ringebene schwebt. Das neue Rechenmodell der Forscher zeigt, dass sich so keine Speichen ausbilden können, wenn die Dichte des sowieso vorhandenen Hintergrundplasmas zu hoch ist. Der kritische Schwellenwert wird dann überschritten, wenn die Sonne relativ breit auf den Ring trifft. Steht er in einem sehr schrägen Winkel, sinkt die Plasmadichte und die Chance für Speichen steigt.

Auf Grundlage ihrer Simulation prognostizieren die Wissenschaftler die nächste Speichensaison für Juli 2006 – dann muss ihr Modell die Bewährungsprobe bestehen.

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