Saturns Dampf-Donut

Ein Teil des Wassers, das der kleine Saturnmond Enceladus in den Fontänen an seinem Südpol ausspuckt, endet als riesige, reifenförmige Wasserwolke rund um seinen Mutterplaneten. Das zeigen jetzt erstmals Messungen, die das Infrarot-Weltraumteleskop Herschel geliefert hat. Demnach regnen bis zu fünf Prozent des Wassers, das in Form von Eiskristallen und Wasserdampf aus den sogenannten Tigerstreifen am Südpol des Mondes schießt, auf den Saturn nieder und sammeln sich dort in den oberen Schichten der dünnen Atmosphäre. Damit ist Enceladus trotz seiner recht bescheidenen Größe von gerade 500 Kilometern der einzige bekannte Mond im Sonnensystem, der die chemische Zusammensetzung seines Mutterplaneten direkt beeinflusst, berichtet das Astronomenteam um Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau, das die Herschel-Daten analysiert hat.
Bereits 1997 fand das von der ESA betriebene Infrared Space Observatory Hinweise auf Wasserdampf in den höheren Atmosphärenschichten von Saturn. Da das Wasser im sichtbaren Licht jedoch kaum auszumachen ist, blieben sowohl seine Herkunft als auch seine genaue Verteilung bis jetzt buchstäblich im Dunklen. Die Infrarot-Messsysteme von Herschel liefern nun Antworten auf beide Fragen: Das Wasser stammt vom Enceladus und bildet eine Wolke, die aussieht wie ein riesiger Donut. Insgesamt ist die Struktur mehr als zehnmal so breit wie der Radius des Ringplaneten, ihre Höhe ist jedoch geringer als ein Saturnradius.

Enceladus zieht seine Kreise in einem Abstand von etwa vier Saturnradien zu seinem Mutterplaneten. Dabei speisen die Fontänen, die an seinem Südpol in die Höhe schießen, kontinuierliche die Wolke um den Saturn, zeigen die Herschel-Messungen. Zwar geht der größte Teil der geschätzten 250 Kilogramm Wasser, die Enceladus pro Sekunde ausstößt, im Raum verloren, friert an den Ringen des Saturns fest oder regnet auf andere Monde nieder, der Rest von drei bis fünf Prozent reicht jedoch nach Ansicht der Wissenschaftler aus, um die Wolke dauerhaft am Leben zu erhalten. Von dort sickert dann ein Teil in die unteren Schichten der Atmosphäre.

Die Astronomen sind begeistert von den neuen Daten: "Das Infrared Space Observatory hat den Wasserdampf in Saturns Atmosphäre gefunden. Dann hat die von NASA und ESA betriebene Cassini-Huygens-Mission die Fontänen auf Enceladus entdeckt. Und jetzt zeigt Herschel, wie diese Beobachtungen zusammenpassen", kommentiert Teammitglied Göran Pilbratt.
Mitteilung der ESA

Originalarbeit der Forscher: Paul Hartogh (MPI für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau) et al.: Astronomy & Astrophysics, doi: 10.1051/0004-6361/201117377

wissenschaft.de - Ilka Lehnen-Beyel


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