Kracht es im Saturnring bald wieder heftiger? (Video)

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Der schmale F-Ring des Saturn ist für seine außerordentlich dynamischen Prozesse bekannt. Binnen weniger Tage bis Monate entstehen in ihm Kleinkörper und werden wieder zerstört. Diese Prozesse lassen sich als helle, diffuse und teils ausgedehnte Klumpen innerhalb des Rings beobachten. Forscher gehen davon aus, dass ihre Bildung durch periodische Wechselwirkungen mit dem Saturnmond Prometheus begünstigt wird und dass im Lauf der kommenden Jahre wieder mit erhöhter Aktivität zu rechnen ist.

(Bild: Die Aufnahme der Cassini-Sonde zeigt, wie das Schwerefeld des Saturnmonds Prometheus Ströme und Verwirbelungen im F-Ring erzeugt. Rund 15 Stunden benötigt der Körper für einen Umlauf um den Planeten)

Das beeindruckendste Ringsystem im Sonnensystem besitzt Saturn. Wegen seiner klaren Erscheinung wurde es bereits im 17. Jahrhundert entdeckt und beschrieben. Das System besteht aus einer dünnen Scheibe von kleinen Eis- und Staubpartikeln, die bis auf einzelne Bereiche nur wenige Meter dick ist. Eine ihrer wesentlichsten Eigenschaften sind die scheinbar klar ausgebildeten Lücken. Sie sind Zonen niedriger Partikeldichte und werden durch die gravitativen Einflüsse der zahlreichen Saturnmonde verursacht.

Die einzeln erkennbaren Ringe wurden alphabetisch in der Reihenfolge ihrer Entdeckung benannt. Im Jahr 1979 wurde der nur wenige hundert Kilometer breite F-Ring entdeckt. Seine innere Kante befindet sich in einem Abstand von rund 140 000 Kilometern vom Saturnzentrum, und die Umlaufzeit auf seiner Bahn beträgt rund 15 Stunden. Bereits auf den Aufnahmen der Voyager-Sonden erkannten Forscher Anfang der 1980er Jahre erstaunlich aktive Strukturen, die von dynamischen Prozessen innerhalb des Rings zeugten. Diese hellen, zum Teil ausgedehnten, aber nur kurzlebigen Ausprägungen mit Lebensdauern von einigen Tagen bis Monaten beobachtete auch die Raumsonde Cassini, die seit 2004 um den Planeten kreist.

Die Bilder zeigten, dass insbesondere das Schwerefeld des Saturnmonds Prometheus Verwirbelungen in dem Ring hervorruft. Heute vermuten die Forscher, dass solche Störungen zu Verklumpungen der Ringpartikel und zur Bildung von Kleinmonden mit Größen von bis zu einigen wenigen Kilometern führen. Diese umlaufen den Planeten im gleichen Abstand wie der F-Ring selbst und kreuzen ihn auf ihrer Bahn mehrfach, so dass es häufig zu Kollisionen kommt. Darüber hinaus sind die Körper wegen ihrer Nähe zu Saturn verhältnismäßig hohen Gezeitenkräften ausgesetzt. Diese erzeugen Spannungen in dem ohnehin recht locker miteinander verbundenen Material, so dass die Objekte inner-halb von nur kurzen Zeiträumen wieder zerfallen. Solche Prozesse setzen sich vom übrigen Ringmaterial ab und treten als die erkennbaren hellen Erscheinungen hervor.

Astronomen vom SETI-Institut untersuchten diese Ereignisse im Bildmaterial der Cassini-Sonde, das einen Zeitraum von sechs Jahren abdeckte. Dabei stellten sie im Vergleich zu den früheren Voyager-Beobachtungen fest, dass die Gesamtanzahl der hellen Klumpen zwar konstant geblieben ist, dass jedoch die heftigen „Ausbrüche“ deutlich seltener geworden sind. Während zu Voyager-Zeiten auf allen Aufnahmen zwei bis drei solcher Großereignisse zu sehen waren, machte Cassini in der Zeit zwischen 2004 und 2010 insgesamt nur zwei bis drei Ereignisse aus.

Die Wissenschaftler vermuten, dass eine besondere Konstellation des Rings zu dem Mond Prometheus für die unterschiedlichen Häufigkeiten verantwortlich ist. Diese tritt in Abständen von 17 Jahren auf und führt zu einer erhöhten Bildungsrate von Kleinmonden, die danach wieder zerstört werden. Daher erwischten die Voyager-Sonden den Ring vor rund 30 Jahren in einer solchen Hochphase, und eine ähnliche ist für die kommenden Jahre zu erwarten. Somit werden die Cassini-Daten schon bald Aufschluss darüber geben können, ob das Erklärungsmodell der Wissenschaftler den Mechanismus korrekt beschreibt.

Video: Der Saturnmond Prometheus befindet sich innerhalb und sein Partner Pandora außerhalb des schmalen F-Rings. Die Schwerefelder der Monde erzeugen erkennbare Strukturen in den Eis- und Staubpartikeln des Rings

Quelle: spektrum.de vom 09.09.2014

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