Neue Untersuchungen am Gasriesen

Saturnringe zerfallen in eisige Staubpartikel

von Karim Belbachir

Die Ringe des Saturns lösen sich auf und regnen als staubige Eispartikel auf den Gasriesen herab. Doch wie lang wir noch den typischen Anblick der Ringe betrachten können, war bisher ungewiss. Nun könnte aber Bewegung in die Untersuchung kommen.

Seit den 80ern bekannt

epa04127466 A picture made available by NASA/JPL/Space Science Institute on 16 March 2014 and taken on 19 January 2007 shows a view of Saturn and its rings -- the visible documentation of a technique called a 'pi transfer' completed with a Titan flyby. A pi transfer uses the gravity of Saturn's largest moon, Titan, to alter the orbit of the Cassini spacecraft so it can gain different perspectives on Saturn and achieve a wide variety of science objectives. Taking in the rings in their entirety was the focus of this particular imaging sequence. Therefore, the camera exposure times were just right to capture the dark-side of its rings, but longer than that required to properly expose the globe of sunlit Saturn. Consequently, the sunlit half of the planet is overexposed. The view is a mosaic of 36 images -- that is, 12 separate sets of red, green and blue images -- taken over the course of about 2.5 hours, as Cassini scanned across the entire main ring system. This view looks toward the unlit side of the rings from about 40 degrees above the ring plane. The images in this natural-color view were obtained with the Cassini spacecraft wide-angle camera at a distance of approximately 1.23 million km from Saturn. Image scale is 70 kilometers (44 miles) per pixel. EPA/NASA/JPL/Space Science Institute HANDOUT EDITORIAL USE ONLY +++(c) dpa - Bildfunk+++
Der Saturn, wie ihn die Cassini-Raumsonde im Jahr 2007 auf ihrer Reise zum Gasriesen gesehen hat.

Die Frage, wie schnell die Ringe des Saturns verschwinden, könnte bald gelöst sein. Seit den frühen 80er Jahren weiß man, dass die hauptsächlich aus Eisbrocken bestehenden Ringe in wenigen 100 Millionen Jahren verschwunden sein werden. Es war bisher jedoch sehr schwierig ein genaues Datum zu bestimmen. Die Spanne reichte von 100 Millionen Jahren bis zu 1,1 Milliarden Jahren. Für die Wissenschaft nicht konkret genug, um es so stehen lassen zu können. Mit Hilfe des James-Webb-Teleskops und einiger auf der Erde stationierten Teleskope soll nun ein genaueres Datum berechnet werden.

Leben zur Zeit der Saturn-Ringe

James Webb space telescope in deep space research far galaxies. JWST and gaalxy. Space observatory. Sci-fi collage. Elements of this image furnished by NASA (url: https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width_feature/public/thumbnails/image/755409main_webb.jpg)
Die Bilder, die anhand der vom James-Webb-Teleskop gesammelten Daten erstellt werden, verblüffen die Wissenschaftler immer wieder.

Der Planetenwissenschaftler, James O'Donoghue, von der japanischen Weltraumbehörde Jaxa soll die Untersuchung leiten. Der Brite ist ein Spezialist für obere Atmosphärenuntersuchungen von Gasriesen wie Saturn oder Jupiter. „Wir versuchen immer noch herauszufinden, wie schnell sie (die Ringe, Anm. der Redaktion) erodieren. Momentan deuten Forschungsergebnisse darauf hin, dass die Ringe nur noch für ein paar hundert Millionen Jahre Teil des Saturn sein werden. Das mag nach einer langen Zeit klingen, aber in der Geschichte des Universums stellt dies einen relativ schnellen Tod dar. Wir könnten also sehr glücklich sein, zu einer Zeit in der Nähe zu sein, in der die Ringe existieren“, erklärte der Astronom in einer Pressemitteilung.

Bei dieser Studie stehen ihm Meteorologen und Atmosphärenforscher der Universität Reading in der englischen Grafschaft Berkshire zur Seite.

Warum verschwinden die Ringe des Saturns?

Planet Saturn computer graphics. Planet of the solar system.
Das Alter der Saturnringe wird wesentlich jünger eingeschätzt, als bisher angenommen.

Die Ringe aus Eis und Gestein werden vom Gasriesen angezogen und regnen als staubige Tropfen auf den Planeten herab. Verantwortlich dafür sind die Gezeitenkräfte aber auch eine Art magnetische Anziehungskraft. Die Ringe werden durch die Sonneneinstrahlung, aber auch durch Weltraumgestein elektrisch aufgeladen und binden sich so an die magnetischen Feldlinien des Saturns. Dadurch wirkt die Schwerkraft auf die Eispartikel und lässt sie in der obersten Atmosphäre des Planeten herabregnen. O'Donoghue bezifferte die Menge des herabfallenden Regens in einer früheren Studie auf täglich soviel Wasser, wie in ein olympisches Schwimmbecken passt.

Woher stammen die Ringe des Saturns?

HANDOUT - Die von der NASA am 25.04.2017 veröffentlichte Illustration zeigt, wie die Raumsonde «Cassini» zwischen dem Planet Saturn und dessen inneren Ringen kreist. 20 Jahre nach dem Start von «Cassini» steht jetzt das große Finale bevor: 22 mal soll die Nasa-Raumsonde zwischen dem Saturn und seinen Ringen durchfliegen, bevor sie sich in den Planeten stürzt. ACHTUNG: Nur zur redaktionellen Verwendung und nur mit Nennung "Illustration: NASA/JPL-Caltech/dpa" (zu dpa "«Großes Finale»: Raumsonde «Cassini» soll durch Saturn-Ringe tauchen" vom 25.04.2017) Foto: NASA/JPL-Caltech/dpa ++
Die Raumsonde Cassini operierte 13 Jahre lang ohne große technische Probleme und lieferte neben grandiosen Bildern unzählige Daten über den Gasriesen Saturn.

Zur Entstehung der Ringe gibt es mehrere Theorien. Eine dieser Überlegungen war, dass sie aus demselben Material entstanden sind, wie der Saturn selber. Dies wurde aber mehr oder weniger durch die Daten der Cassini-Sonde (2004 bis 2017) widerlegt. Diese suggerierten, dass die Ringe „nur“ 10 bis 100 Millionen Jahre alt sind. Eine weitere vermutet, dass das Material von einem Eismond stammt, der im Laufe der Zeit zu nah an den Saturn kam und durch die Gezeitenkräfte auseinandergerissen wurde.

James-Webb-Weltraumteleskop und Keck-Observatorium sollen Aufschluss bringen

Genauere Daten über den Zerfall der Saturnringe sollen nun Untersuchungen mit dem hawaiianischen Keck-Observatorium, dem James-Webb-Weltraumteleskop und weiteren leistungsstarken Observatorien bringen. Neben der Auflösung der Saturnringe soll auch erforscht werden, was die Quelle für die konstanten rund 200 Grad, die in den obersten Atmosphärenschichten der Gasriesen herrscht, stammt. Schließlich erhalten die Planeten nur einen Bruchteil des Sonnenlichts, das auf die Erde trifft.

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(kfb)