Erhitzter Pol Saturn trägt warme Kappe

Der Saturn hat Wissenschaftler einmal mehr überrascht: Bei Beobachtungen im Infrarot-Bereich stellte sich heraus, dass der Ringplanet eine warme Mütze trägt. Die erwärmten Atmosphärenschichten hängen exakt über dem Südpol.

Wirbel in der oberen Atmosphäre rund um den Pol eines Planeten sind nichts Ungewöhnliches. Damit kann auch die Erde aufwarten, aber bei uns sind die Polarregionen und die Luftwirbel in der Stratosphäre deutlich kälter als die Umgebung. Die so genannten Jetstreams durchmischen die obere Atmosphäre über der Arktis und Antarktis mit kalter Luft. Genauso sieht es auf Jupiter, Mars und Venus aus. Nur Saturn scheint eine Ausnahme darzustellen.

30 Breitengrade nördlich des Südpols macht die Temperatur in der oberen Atmosphäre einen deutlichen Sprung, wie Astronomen jetzt mit Hilfe des Keck-Teleskops auf Hawaii herausgefunden haben. Der Grund ist eine warme Verwirbelung. In ihrem Zentrum, direkt über dem Pol, gibt es noch einmal einen abrupten Temperaturanstieg.

Allerdings finden diese Sprünge nicht in mollig warmen Bereichen statt. Mit dem Beginn des Wirbels steigt die Temperatur von minus 127 auf minus 123 Grad Celsius, am Pol ist noch einmal ein Grad wärmer. Auch in der tieferen Schicht der Troposphäre sind die Sprünge nachweisbar, fallen aber nicht so deutlich aus.

Seit 15 Jahren Sommer am Südpol

"In der Erdatmosphäre gibt es nichts, was man mit dieser Wärmekappe vergleichen könnte", sagt Glenn Orton vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa in Pasadena. Die Forscher haben den Saturn im infraroten Spektralbereich beobachtet und dabei den Wärmeabstrahlungen von Methan und Wasserstoff besondere Beachtung geschenkt.

Im Fachmagazin "Science" schreiben Orton und seine Kollegen, dass die Sonneneinstrahlung für das Phänomen verantwortlich ist. Seit 15 Jahren herrscht Sommer auf der Südhalbkugel des Saturns, so dass der Pol ununterbrochen von der Sonne beschienen wird. Dadurch könnten sich Partikel in der oberen Atmosphäre so weit aufheizen, dass die Temperatursprünge entstehen, vermuten die Wissenschaftler.

Bislang hatte man nicht geglaubt, dass die Sonne das Wetter auf dem Saturn beeinflussen könnte, denn immerhin ist der Planet mit 1,4 Milliarden Kilometern rund neun Mal so weit von ihr entfernt wie die Erde. Ebenfalls verwunderlich ist die Stabilität des Wirbels: "Wir sehen seit zwei Jahren Hinweise auf ihn in unseren Daten", so Orton. Die Jetstreams auf der Erde seien in ihren Strömungsmustern viel unbeständiger.

Cassini soll zum Nordpol

Ortons Interesse richtet sich nun auf die entgegengesetzte Seite des Saturns, den Nordpol. Doch dabei gibt es ein Problem: "Die offensichtliche Frage ist, ob Saturns Nordpol abnormal kalt ist und ob sich dort ein kalter polarer Wirbel gebildet hat. Das können wir aber von der Erde aus nicht sehen."

Nasa-Experten arbeiten deshalb daran, die Raumsonde "Cassini", die derzeit den Saturn umkreist und Infrarot-Sensoren an Bord hat, auf den Nordpol auszurichten. "Die Instrumente von 'Cassini' werden in einer einzigartigen Position sein, um diese Beobachtungen durchzuführen", sagt Orton. Auch am Südpol soll die Sonde vorbeifliegen. Im März erhoffen sich die Wissenschaftler von der Raumsonde neue Daten über die Saturn-Pole.