Woher Iapetus seine Kurven hat

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Die merkwürdige Walnuss-Form des Saturn-Mondes Iapetus ist ein Überbleibsel aus seiner bewegten Jugend: Vor 4,5 Milliarden Jahren drehte sich der Trabant alle 5 bis 16 Stunden einmal um die eigene Achse. Durch diese schnelle Drehung nahm der Mond die Form einer abgeplatteten Kugel ein, die am Äquator dicker ist als an den Polen, berichten Forscher um Julie Castillo. Weil sein Vorrat an radioaktiven Elementen relativ schnell erschöpft war, kühlte Iapetus nach einigen hundert Millionen Jahren drastisch ab, wodurch seine jugendliche Form für immer bewahrt wurde.

“Iapetus drehte sich schnell, gefror jung und ließ einen Körper mit dauerhaften Kurven zurück”, fasst Julie Castillo die Ergebnisse ihrer Modellrechnungen zusammen. Den Forschern zufolge könnte die Jugend von Iapetus etwa folgendermaßen ausgesehen haben: Nach seiner Entstehung, die die Forscher auf 4,564 Milliarden Jahre vor der Gegenwart bestimmten, erhitzte der Zerfall langlebiger und kurzlebiger radioaktiver Elemente den Saturn-Mond bis auf eine Temperatur von etwa Null Grad Celsius.

Da Iapetus zum Teil aus Eis besteht, verformte er sich bei seiner schnellen Rotation zu einer abgeplatteten Kugel. In seinem Inneren wirkten nun allerdings auch die Gezeitenkräfte des Saturn: Sie erzeugten eine starke Reibung, durch die der Mond allmählich langsamer wurde. Gleichzeitig nahm die Temperatur ab, weil sich der Vorrat der kurzlebigen radioaktiven Isotope Aluminium-26 und Eisen-60 erschöpfte.
Ungefähr zu dem Zeitpunkt, als Iapetus sich alle 16 Stunden einmal um die eigene Achse drehte, war die äußerste Schicht schon so fest geworden, dass der Mond seine Gesamtfigur nicht mehr einer langsameren Drehgeschwindigkeit anpassen konnte. Nur das Innere kehrte zur Kugelform zurück. Die äußere feste Kruste hatte nun allerdings eine zu große Oberfläche, die nicht mehr exakt um das Innere passte. Das überschüssige Material sammelte sich am Äquator, wo es heute noch einen zwanzig Kilometer hohen und mehrere tausend Kilometer langes Gebirge bildet.

Der schnurgerade Höhenzug, den die Raumsonde Cassini bei ihrem ersten Iapetus-Besuch 2005 entdeckte, gab Planetenforschern von Anfang an Rätsel auf. Eine ähnliche Struktur ist auf keinem anderen Himmelskörper im Sonnensystem zu sehen. Cassini wird Iapetus am 10. September einen weiteren Besuch abstatten.

Julie Castillo (Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornien) et al.: Icarus, im Druck Ute Kehse

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