• vom 11.06.2004, 00:00 Uhr

Kompendium

Update: 01.03.2005, 12:14 Uhr

Astronomie

Im Bann des Ringplaneten




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Von Christian Pinter

  • Die Saturn-Sonde Cassini nimmt ihre Arbeit auf

Heute, am Abend des 11. Juni 2004, schießt die größte je gebaute Planetensonde in 2.000 km Abstand an der Phoebe vorbei. Die äußerst dunkle Oberfläche des Mondes und seine ungewöhnliche Umlaufbahn lassen vermuten: Saturn hat den bloß 220 km kleinen Himmelskörper eingefangen. Wahrscheinlich stammt Phoebe ursprünglich aus dem Kuiper-Gürtel, der fernen, kalten und finsteren Region weit hinter dem Neptun.


In knapp drei Wochen, am 1. Juli, wird Cassini sein Haupttriebwerk zünden und energisch abbremsen. So sehr, dass ihn Saturn ins Orbit zwingt, wie einst die Phoebe. Läuft alles nach Plan, ist er dann der erste künstliche Satellit des Ringplaneten. Pionier 11, Voyager 1 und Voyager 2 kamen ihm als Himmelsreisende ein Vierteljahrhundert zuvor. Doch sie rasten vorbei. Die eiligen Touristen schossen großartige Bilder - aber nur Momentaufnahmen.

Zwölf Instrumente, zu denen Kameras, Spektrometer, Radioempfänger und Sensoren für Kleinstpartikel zählen, bilden "Augen", "Ohren" und "Tastorgane" des NASA-Roboters. Die 4 m weite Hauptantenne fungiert als "Sprachrohr". Damit sendet er täglich mehrere Gigabyte Daten zur Erde. In den nächsten vier Jahren ist mit einem wahren Strom neuer Erkenntnisse und Entdeckungen zu rechnen.

Der Saturn als Ziel

Cassinis Reiseziel ist ein Gigant. Saturns Durchmesser überragt jenen der Erde um das Neunfache. 95 Erdmassen sind dort versammelt, wenngleich dünn gepackt. Ein Kubikzentimeter Saturn brächte im Schnitt 0,7 Gramm auf die Waage, weniger als Wasser. Drei Viertel seiner Masse macht Wasserstoff aus. Der Rest ist vorwiegend Helium.

Saturns Leibesfülle stammt aus seinen Kindertagen. Vor viereinhalb Milliarden Jahren riss er enorme Mengen Materials aus dem solaren Urnebel an sich. Nur sein Nachbar war noch raffgieriger: Mit eingefahrenen 318 Erdmassen stieß ihn Jupiter gleichsam vom Thron - ähnlich wie in der antiken Mythologie. Saturn, somit nur der zweitgrößte aller Planeten, wirbelt in weniger als elf Stunden einmal um seine Achse. Die Fliehkraft verformt ihn. Am Äquator ist er deshalb noch fast wie eine Erdkugel dicker als an den Polen.

Der Koloss kreist 9,5-mal weiter vom Zentralgestirn entfernt als die Erde. Er bekommt somit bloß ein Neunzigstel der uns vertrauten Sonnenstrahlung ab. Doch er heizt sich selbst ein. Die eigene Masse drückt ihn wahrscheinlich zusammen; Helium sinkt zudem durch den leichteren Wasserstoff ab. Beides produziert Wärme. Sie lässt das Thermometer in der Atmosphäre auf unerwartet "hohe" Temperaturen von 190 bis 130 Grad Celsius unter Null klettern. Die Heizung sorgt, gemeinsam mit der bescheidenen Sonneneinstrahlung, für Zirkulationen in der Gashülle. Sie verraten sich im Bewegungsspiel der Saturnwolken. Die höchsten formen sich aus Ammoniakkristallen. Darunter schweben solche aus Ammoniumhydrosulfid. Nur die tiefsten bestehen aus Wassereis.

Die Wolkengürtel richten sich parallel zum Äquator aus, wo Westwinde mit 1.800 km/h toben - das sind zwei Drittel der dortigen Schallgeschwindigkeit. Sie umspannen dabei den ganzen Planeten. Auf Erden zerstörten Temperaturunterschiede, Kontinente und Ozeane derartige Gebilde. Doch der Saturn hat keine feste Oberfläche. Seine Gashülle wird in großen Tiefen vielmehr flüssig.

Cassini ist Saturns erster Wettersatellit. Er verwandelt irdische Wissenschaftler in Meteorologen einer exotischen Welt.

Saturns Stolz sind die Ringe. Sie verdoppeln seinen Glanz am Sternenhimmel und geben ihm, blickt man durchs Teleskop, einen geradezu majestätischen Charakter. Dieser Schmuck ist sehr viel eindrucksvoller als die dunklen "Ringplagiate", die man um Jupiter,

Uranus und Neptun nachgewiesen hat.

Früher galt Saturns Ring als einfaches festes oder flüssiges Gebilde. Doch in Wahrheit täuschen Abermilliarden feiner Partikel einen starren Körper nur vor. Sie bestehen aus Wassereis oder Silikaten, die wiederum mit Eis überzogen sind. Die meisten gleichen in ihrer Dimension Staub- oder Sandkörnern; andere Schneeflocken, Eiswürfeln, Eisblöcken oder Iglus. Dazwischen kreisen wohl auch ganze "Eisberge", 100 Meter groß und mehr.

Das "Ring-ABC"

Das kleine Amateurteleskop zeigt scheinbar nur einen einzigen Ring. Das etwas leistungsfähigere trennt diesen bereits in die helle B- und die weiter außen liegende schmälere A-Komponente. Außerdem lässt es, ganz innen, den durchsichtigen C-Ring erahnen. Nach den Vorbeiflügen der Voyager-Sonden musste man das "Ring-ABC" bis zum "G" erweitern: In unterschiedlichem Abstand um Saturn angeordnet, differieren die sieben Ringe in Struktur, Breite und Dicke, Helligkeit und Farbe sowie in Zahl und Durchmesser ihrer Partikel.

Die meisten Ringe zerfallen wiederum in Tausende von zarten, konzentrischen Reifen unterschiedlichen Glanzes. Die Voyager-Bilder erinnern an die Seite einer Langspielplatte, die - vermeintlich - aus 700 Einzelrillen besteht.

Bei näherer Untersuchung der einzelnen Reifen werden feinste Farbnuancen sichtbar: Offenbar unterscheiden sich deren Teilchen ein wenig in ihrer chemischen Zusammensetzung. Im B-Ring flitzen sie in weniger als einem halben Tag um den Planeten, mit einem Tempo von mehreren 10.000 km/h. Dort ziehen rätselhafte Speichen nach außen, vermutlich in Folge elektrostatischer Aufladung.

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Copyright © Wiener Zeitung Online 2018
Dokument erstellt am 2004-06-11 00:00:00
Letzte Änderung am 2005-03-01 12:14:00



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