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Saturns verborgener Schmuck

Astronomie|Physik

Saturns verborgener Schmuck
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Der riesige Ring umgibt Saturn in einer Ebene, die um gut 26 Grad von der Äquatorebene des Planeten abweicht. Bild: NASA/JPL-Caltech/Keck
Amerikanischen Forschern geriet vor einigen Monaten ein riesiger, bisher unbekannter Ring um das Saturnsystem vor die Linse. Nach Auswertung der Bilder eines Weltraumteleskops steht fest, dass der Saturnmond Phoebe die Quelle dieses Rings ist, der bisher ungeahnte Ausmaße hat: Er würde doppelt so groß wie der Vollmond erscheinen, wenn er von der Erde aus sichtbar wäre. Dafür ist er allerdings zu weit weg. Zudem erklärt der enorme Staubring ein bisher rätselhaftes Phänomen: die zweifarbige Atmosphäre des Iapetus, eines anderen Saturnmondes. Offenbar wird dessen eine Seite ständig von einem Staubregen berieselt, der seinen Ursprung in dem Phoebe-Ring hat, und ist deshalb dunkler.

Die meisten bekannten Planetenringe im Sonnensystem sind relativ klein im Vergleich zum Planeten, den sie umgeben. Experten gehen davon aus, dass die Obergrenze der Ringsysteme nicht viel größer ist als das Fünf- bis Zehnfache des jeweilige Planetenradius. Die größten bekannten Ringsysteme umgeben Jupiter ? die sogenannten Gossamer-Ringe ? und Saturn ? der weit außen gelegene E-Ring. Beide Systeme werden nach außen hin immer dünner und verschwinden nach ungefähr fünf bis zehn Planetenradien. Kollidierende Satelliten füttern die Ringe ständig mit Staub nach. Dasselbe Phänomen ist nun offensichtlich bei dem neuentdeckten Saturnring zu beobachten: Der Mond Phoebe ist hier die Quelle ?ständige Partikeleinschläge setzen immer wieder Material frei, das sich über den Ring verteilt. So wird die zwar dünne, aber in ihrer Ausdehnung riesige Struktur am Leben erhalten. Das Ringsystem löst sich erst nach 130 bis 200 Saturn-Radien im Nichts auf.

Offenbar ist der Phoebe-Ring nicht einfach nur groß: Anders als alle bisher bekannten Planetenringe kreist er nicht in der Äquator-Ebene um seinen Planeten, sondern in der Umlaufbahnebene des Saturns um die Sonne. Die beiden Ebenen schneiden sich in einem Winkel von 26 Grad. Die Forscher vermuten zudem, dass sich der Ring von oben gesehen im Uhrzeigersinn dreht ? im Gegensatz zum Großteil der andere Ringe und Monde, die sich im Gegenuhrzeigersinn drehen.

Der Phoebe-Ring ist zwar riesig, aber sehr dünn: ?Die Partikel sind so weit voneinander entfernt, dass man den Ring als solchen nicht einmal erkennen würde, wenn man mittendrin stünde?, erklärt die Hauptautorin der Studie, Anne Verbiscer. Dennoch reichen die manchmal nur wenige Mikrometer großen Teilchen aus, um die eine Seite eines anderen Saturnmondes, Iapetus, ständig zu berieseln. Das erklärt endlich das Yin-Yang-Muster dieses Mondes, das Forscher schon länger kenne: Die eine Seite ist hell, die andere dunkel. Nun ist klar, dass die Phoebe zugewandte Seite wahrscheinlich seit den Ursprüngen des Sonnensystems dem Teilchenregen ausgesetzt ist. Die Wissenschaftler haben ausgerechnet, dass sich auf Iapetus mittlerweile eine zwanzig Zentimeter dicke Schicht aus Phoebe-Staub angesammelt haben müsste, möglicherweise messe sie sogar mehrere Meter.

Anne Verbiscer (Universität von Virgina in Charlottesvillle) et al.: Nature, Online-Vorabveröffentlichung, doi: 10.1038/nature08515 ddp/wissenschaft.de – Martina Bisculm
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