Die Ringe schwinden! - wissenschaft.de
Anzeige
Anzeige

Astronomie+Physik

Die Ringe schwinden!

Die Ringe „verregnen“ sich. Credit: NASA/Cassini/James O'Donoghue

Wie ein Heiligenschein krönt ein majestätisches Ringsystem den Saturn – doch sein berühmtes Markenzeichen wird er astronomisch betrachtet schon bald verlieren, berichtet die NASA: Das Ringmaterial regnet mit hoher Rate auf den Planeten ab, geht aus neuen Berechnungen hervor. Das gesamte Ringsystem wird demnach in 300 Millionen Jahren verschwunden sein, sagen die Astronomen.

Es ist vergänglicher Schmuck – soviel schien bereits klar: Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass durch die Schwerkraft und den Einfluss des Saturnmagnetfelds fortlaufend Ringmaterial auf den Planeten niedergeht. Es besteht aus Brocken von Wassereis, deren Größe von mikroskopisch kleinen Staubkörnern bis zu Felsbrocken mit einem Durchmesser von einigen Metern reicht. Diese Objekte werden prinzipiell durch ein Gleichgewicht auf ihrer Bahn gehalten: Die Anziehungskraft des Saturn entspricht der Fliehkraft, die aus der Umlaufgeschwindigkeit der Partikel entsteht. Doch die Strahlung der Sonne und Kollisionen können diese Balance stören: Sie laden die Teilchen elektrisch auf, wodurch das Saturnmagnetfeld sie beeinflussen kann. Letztlich geraten sie dadurch zunehmend unter den Einfluss der Anziehungskraft des Planeten und er zieht sie schließlich entlang der Magnetfeldlinien in seine obere Atmosphäre.

Der Herr der Ringe im Visier

Die Reaktionen, die sie dort verursachen, haben die Astronomen um James O’Donoghue vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt nun genutzt, um Hinweise auf das Ausmaß des Regens aus den Ringen zu gewinnen. Wie sie erklären, verdampfen die Ringpartikel beim Abregnen und ihr Wasser reagiert mit der Ionosphäre von Saturn. Dieser Effekt erhöht dort wiederum die Lebensdauer von Trihydrogeniumkationen. Wenn diese geladenen Teilchen durch Sonnenlicht angeregt werden, leuchten sie und bilden auf Aufnahmen des Saturn glühende Bänder.

Im Rahmen ihrer Studie nahmen die Forscher nun die leuchtenden Bänder in der nördlichen und südlichen Hemisphäre des Saturn mit speziellen Instrumenten des Keck-Teleskops in Mauna Kea ins Visier. Sie analysierten das emittierte Licht, um die Regenmenge aus den Ringen zu bestimmen. „Auf der Grundlage unserer Ergebnisse schätzen wir, dass der Ringregen in einer halben Stunde einer Wassermenge entspricht, die der eines olympischen Schwimmbeckens gleicht“, sagt O’Donoghue. Anhand dieser Rate konnten die Forscher somit auch die Zukunft des Ringsystems einschätzen: Es wird demnach in etwa 300 Millionen Jahren verschwunden sein.

Anzeige

Das Ringsystem ist erstaunlich jung

Auch zur Frage, ob der Saturn mit seinen Ringen entstanden ist oder ob er sie später erst erworben hat, fanden die Forscher Hinweise. Die neue Untersuchung spricht ihnen zufolge nun dafür, dass sie nicht älter als 100 Millionen Jahre sind. Das Ringsystem befindet sich somit etwa in der Mitte seiner Lebensspanne. Entstanden sein könnte es, als kleine, eisige Monde im Orbit um Saturn kollidierten, vielleicht weil ihre Umlaufbahnen durch einen Asteroiden oder Kometen gestört wurden, erklären die Astronomen. „Im Hinblick auf die vergleichsweise kurze Lebensdauer, können wir uns glücklich schätzen, die Ringe des Saturn überhaupt bewundern zu dürfen“, so O’Donoghue. „Denn vielleicht haben auch Jupiter, Uranus und Neptun einst deutlich sichtbare Ringsysteme besessen“, fügt er hinzu.

Wie er und seine Kollegen ankündigen, wollen sie das Ringsystem und seine Effekte auf die Ionosphäre des Saturn nun auch weiterhin im Blick behalten. Denn wie sie betonen, tut sich ständig etwas: Während der Planet in seinem 29,4-jährigen Orbit voranschreitet, sind die Ringe in unterschiedlichem Maße der Sonnenstrahlung ausgesetzt. Da ultraviolettes Licht von der Sonne die Eiskörner der Ringe auflädt und dazu führt, dass sie auf das Magnetfeld des Saturn ansprechen, sollte sich die Menge an Ringregen durch die unterschiedliche Sonneneinstrahlung verändern, sagen die Wissenschaftler. Diesen Verlauf wollen sie nun genau im Auge behalten.

Quelle: NASA, Icarus, doi: 10.1016/j.icarus.2018.10.027

Anzeige

bild der wissenschaft | Aktuelles Heft

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung

Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Liken und keine News mehr verpassen!

Anzeige

Wissenschaftslexikon

Mil|cher  〈m. 3〉 1 〈regional〉 Melker 2 〈Zool.〉 = Milchner ... mehr

♦ An|dro|gen  〈n.; –s; unz.; Biol.〉 männliches Geschlechtshormon [<grch. aner, ... mehr

an|ti|kon|zep|ti|o|nell  〈Adj.; Med.〉 empfängnisverhütend [<grch. anti ... mehr

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige