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Geriffelte Saturn-Ringe

Planetologie. - Der Planet Saturn gilt als der schönste im Sonnensystem – sein komplexes Ringsystem macht ihn einzigartig. Die Ringe sind zwar seit Jahrhunderten bekannt, aber immer noch für Überraschungen gut. In der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazin "Science" stellen Astronomen Beobachtungen der Ringe vor, die mit der amerikanisch-europäischen Raumsonde Cassini gelungen sind.

Von Dirk Lorenzen |
    "The rings are providing a record of the recent history of the outer solar system."

    Die Saturnringe verraten etwas über die Geschichte des äußeren Sonnensystems.

    "We can pinpoint events that happened decades ago just by looking at the rings today, which is amazing to me."

    Matthew Hedman rekonstruiert Ereignisse, die Jahrzehnte zurückliegen, einfach durch Beobachtung der Ringe heute. Der Astronom an der Cornell Universität in Ithaca im US-Bundesstaat New York, staunt über die Daten der Raumsonde Cassini. Seit mehr als sechs Jahren kreist Cassini wie ein künstlicher Mond um den Saturn und funkt Bilder des Planeten, seiner Monde und Ringe zur Erde.

    "Wir haben entdeckt, dass der C-Ring geriffelt ist. Der Abstand zwischen den einzelnen Wellenbergen liegt bei einigen Dutzend Kilometern. Die Erhebungen sind aber nur wenige Meter hoch, also extrem flach."

    Die Ringe des Saturn bestehen aus Myriaden von Eis- und Gesteinsbrocken, die wie winzige Monde den Planeten umkreisen. Der C-Ring genannte Bereich erstreckt sich etwa 15.000 Kilometer breit rund um den Saturn herum. Matthew Hedman und seine Kollegen verdanken die Entdeckung der Riffel im C-Ring einem Glücksfall: Im Jahr 2009 schien die Sonne fast genau auf die Kante der Ringe. Aufgrund dieser ungewöhnlichen Beleuchtung warfen die nur wenige Meter hohen Erhebungen plötzlich lange Schatten. Auf den Bildern zeigte der C-Ring ein markantes Muster heller und dunkler Bänder. Hedman:

    "Der Abstand zwischen den Riffeln ändert sich mit der Entfernung vom Planeten. Und die Riffel im nahen D-Ring, die auch bei normaler Beleuchtung zu sehen sind, verändern sich sehr deutlich im Laufe weniger Jahre. Beides zeigt, dass diese Riffel nichts Statisches sind, sondern erst vor recht kurzer Zeit entstanden sind, vermutlich im Jahr 1983."

    Die Astronomen haben in ihren Computermodellen die Bewegung der Ringteilchen auf wenige Wochen genau zurückgerechnet. Das Ergebnis scheint eindeutig: Irgend etwas hat damals die Ringe ein wenig durcheinander gebracht. Vermutlich ist ein Komet, der dem Ringplaneten zu nahe kam, in den Saturn gestürzt.

    "Wir sind uns ziemlich sicher, dass die Ringe nicht von einem kompakten Objekt getroffen wurden. So ein Beschuss hätte einfach nur für ein Loch in den Ringen gesorgt. Vermutlich ist eine große Wolke aus Staub- und Gesteinsteilchen durch die Ringe gezogen. Diese Wolke bestand wohl aus den Überresten eines Körpers, den Saturns Anziehungskraft zerrieben hatte. Ursprünglich war dieses Objekt ein paar Kilometer groß."

    Für diese Theorie bekommen die Saturnforscher Schützenhilfe vom Riesenplaneten Jupiter. Der hatte 1994 den Kometen Shoemaker-Levy 9 erst angezogen, dann zerbrechen lassen und schließlich verschlungen. Danach zeigten sich in den nur recht schwach ausgeprägten Ringen des Jupiter ähnliche Riffel wie jetzt beim Saturn. Matthew Hedman und seine Kollegen suchen nun in den Saturnringen nach Hinweisen auf weiteren kosmischen Beschuss. Wenn die Natur es besonders gut mit den Astronomen meint, findet die nächste Kollision noch während der Cassini-Mission statt.

    "Well, that would be awesome!"

    Das wäre fantastisch, aber Matthew Hedman macht sich keine allzu großen Hoffnungen. Denn bisher deuten die Daten an, dass Saturn nur alle 5000 bis 10.000 Jahre von solch einem Kometen getroffen wird. So lange wird die Cassini-Sonde nicht durchhalten.