Mega-Entladungen: Auf dem Saturn tobt ein Rekordgewitter

Seit Mitte Januar blitzt es auf dem Saturn ohne Unterbrechung. Doch nicht nur die Dauer, auch die Ausmaße des Wetterphänomens sind für den irdischen Betrachter nur schwer zu fassen: Das Gewitter hat einen Durchmesser von etwa 3000 Kilometern. Ein Team um Georg Fischer von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hat die Turbulenzen mit Hilfe der Raumsonde "Cassini" beobachtet. Auf dem europäischen Kongress für Planetenforschung in Potsdam haben die Wissenschaftler nun ihre Erkenntnisse vorgestellt.

Es ist längst nicht das erste Mal, dass Gewitter in der Atmosphäre des riesigen Gasplaneten nachgewiesen werden konnten. Selbst Amateurastronomen können mit ihren Teleskopen manchmal riesige Gewitterstürme als helle Flecken in der Atmosphäre beobachten. Die Lichtblitze selbst bleiben allerdings unsichtbar, weil sie von der darüberliegenden dichten Wolkendecke verdeckt werden.

Die Raumsonde "Cassini" hat seit Juli 2004 insgesamt neun Gewitterereignisse auf dem Saturn aufgezeichnet. Doch die Dauer des aktuellen Geschehens, das auf 35 Grad südlicher Breite in der Atmosphäre tobt, ist rekordverdächtig. Das längste bisher beobachtete Gewitter des Sonnensystems - beobachtet ebenfalls auf dem Saturn - dauerte siebeneinhalb Monate und endete im Sommer 2008. Das erste Mal wurden die Gewitterentladungen in den Jahren 1980 und 1981 von den "Voyager"-Raumsonden beobachtet, damals auf Höhe des Saturnäquators.

"Wie die Gewitter genau ausgelöst werden, weiß man nicht", sagt Georg Fischer im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Doch im Prinzip sei das Geschehen wohl mit Gewittern auf der Erde vergleichbar. In der Atmosphäre des Saturns gebe es drei große Schichten mit Wolken aus Wasser, Ammoniumhydrosulfid und Ammoniak. Die unten liegenden Wasserwolken würden durch vertikale Konvektion nach oben gerissen und abgekühlt. Dabei entstünden Ladungsdifferenzen zwischen dem oberen Teil der Wolke und weiter unten liegenden Schichten. Die Gewitter toben dann monatelang. "Auf großen Planeten dauern solche Stürme generell sehr lange an", sagt Fischer.

Radiowellen 10.000-mal so stark wie auf der Erde

Für die Forschung bringen die Mega-Gewitter neue Erkenntnisse, obwohl sich die Blitze - wie schon gesagt - nicht direkt beobachten lassen: Die mächtigen Entladungen sorgen nämlich dafür, dass der Saturn starke Radiowellen aussendet. Diese lassen sich mit einem speziellen Instrument der "Cassini"-Sonde nachweisen. Die Signale auf dem Saturn sind etwa 10.000-mal stärker als diejenigen, die bei uns auf der Erde während eines Gewitters den Radioempfang stören.

Weil die Radiowellen auf ihrem Weg die Ionosphäre des Saturns durchqueren müssen, liefern sie den Wissenschaftlern wertvolle Informationen über diese Schicht aus geladenen Teilchen. Sie liegt in mehreren tausend Kilometer Höhe, weit über den Wolkenschichten. Die Forscher konnten unter anderem zeigen, dass die Ionisierung der hohen Atmosphäre auf der Tagseite des Saturns rund hundertmal höher ist als auf der Nachtseite.

Georg Fischer hofft darauf, dass "Cassini" in den kommenden Monaten weitere Gewitter aufzeichnen kann. Besonders interessiert ihn dabei, ob die Entladungen möglicherweise wandern. Er vermutet, dass die Blitze schon bald wieder am Äquator zucken könnten, so wie zur Zeit der "Voyager"-Sonden. Diese Annahme basiert darauf, dass es auch auf dem Saturn Jahreszeiten gibt. Sie entstehen dadurch, dass die Achse des riesigen Planeten ebenso geneigt ist, wie die unserer Erde.

Allerdings dauern die Jahreszeiten wegen der längeren Umlaufzeit des Saturns um die Sonne mit sieben bis acht Jahren deutlich länger als bei uns. Und schon bald, so glaubt Fischer, müsste die Konstellation der "Voyager"-Zeit wieder erreicht sein. Die Gewitter könnten sich dann verschieben - und zwar bis auf 35 Grad nördlicher Breite, wie der Forscher vermutet.