Astronomische Ausblicke Sommer auf dem Saturn

Auf dem Saturn vergehen Jahreszeiten nur langsam. Eine Fotoserie des Hubble-Teleskops zeigt einen majestätischen Zeitenwechsel - und liefert neue Erkenntnisse über die Ringe des Planeten.

Gerade einmal 10 Stunden dauert ein Tag auf dem schnell rotierenden Gasriesen. Ein Saturnjahr ist dafür umso länger: 29 Erdenjahre braucht der Planet, um die Sonne einmal zu umrunden. Die nun veröffentlichten Hubble-Aufnahmen, die zwischen 1996 und 2000 entstanden, dokumentieren den langsamen Wechsel von einer Jahreszeit zur nächsten - und könnten den Ursprung der Ringe klären.

Das Foto:

Die Jahreszeiten des Saturn entstehen, wie bei der Erde, durch eine Schrägstellung der Planetenachse. Bei der Umkreisung der Sonne ist deshalb einmal die Südhalbkugel, einmal die Nordhalbkugel dem Zentralgestirn zugeneigt. Der Winkel zwischen Äquator und Bahnebene ist mit 27 Grad in etwa dem der Erde (23 Grad) vergleichbar.

Das erste Foto der Sequenz, das unten links zu sehen ist, entstand kurz nach der Frühjahrs-Tagundnachtgleiche auf der Südhalbkugel des Saturn. Auf der letzten Aufnahme der Reihe ist auf dieser Planetenhälfte fast der längste Tag erreicht. Im gleichen Zeitraum vollzieht sich auf der nördlichen Hemisphäre der Wechsel von Herbst zu Winter.

Für die am Hubble-Projekt beteiligten Wissenschaftler sind vor allem die Ringe des Planeten interessant, die hauptsächlich aus kleinen Eisbrocken bestehen. Von der Seite betrachtet wäre die Scheibe aus der großen Entfernung fast unsichtbar - sie ist nur etwa zehn Meter dick. Das letzte Einzelbild der Serie bietet dagegen einen idealen Blickwinkel.

Der Hintergrund:

Lange schon rätseln Astronomen, wie die Saturnringe entstanden sind. Manche Forscher hielten die Brocken für Überreste eines zerschellten Mondes, andere sahen in ihnen Material aus der Entstehungszeit des Planeten, das sich nie zu einem ausreichend großen Trabanten zusammenballen konnte.

Nach der Analyse der neuen Aufnahmen schlägt der Nasa-Forscher Jeff Cuzzi nun eine neue Erklärung vor: Die Bestandteile der Ringe könnten aus den Außenbezirken des Sonnensystems stammen. "Die Farbe des Materials hilft uns, den Aufbau der Ringe zu untersuchen und ihren Ursprung zu klären", sagt der Wissenschaftler, der auch Mitglied des Hubble-Teams ist.

Der lachsfarbene Ton der Ringe legt Cuzzi zufolge nahe, dass in den Eisbrocken komplexe organische Moleküle enthalten sind. Keiner der sieben kleineren, vereisten Monde des Planeten besitze eine solche Farbe, sie finde sich aber häufig bei Kometen aus den äußeren Regionen des Sonnensystems, erklärt der Forscher. Ein solcher Himmelskörper könnte einst dem Saturn zu nahe gekommen und durch die Schwerkraft zertrümmert worden sein.

Die Auswertung der Bilder legt zudem nahe, dass sich unter den Bestandteilen der Saturnringe mindestens zwei bisher unbekannte Materialien befinden. Worum es sich bei den mysteriösen Substanzen handelt, soll spätestens die Raumsonde Cassini klären, die den zweitgrößten Planeten des Sonnensystems 2004 erreichen soll.

Die Kamera:

Die Daten für das zusammengesetzte Bild lieferte das Hauptinstrument des Hubble-Teleskops, die Wide Field Planetary Camera 2. Ihre 48 Filter ermöglichen Aufnahmen in den verschiedensten Wellenbereichen. Insgesamt werteten die Wissenschaftler mehr als hundert Einzelfotos in acht Farben aus. Erst dieses breite Spektrum, das über den Bereich des sichtbaren Lichts hinausreicht, erlaubte die genaue Analyse des Ringmaterials.

Martin Paetsch

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