Archiv für die Kategorie „Saturn“
Ein Ozean auf Saturnmond Enceladus?
Eisfontänen auf Enceladus.
(Bild: NASA/JPL/Space Science Institute)
Auf dem Saturnmond Enceladus gibt es möglicherweise einen unterirdischen Ozean. Das zeigt eine Arbeit deutscher Forscher auf der Basis von Messungen der Raumsonde Cassini.
Im E-Ring um den Saturn hat die Gruppe um Frank Postberg vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik salzige Eispartikel nachgewiesen, die ihrer Ansicht nach aus einem Ozean stammen. Der dünne E-Ring des Saturn speist sich aus gigantischen Eisfontänen, die von Enceladus’ Südpol aus ins All schießen. Die Forscher stellen ihre Analyse im Fachjournal “Nature” vor. Mit einem flüssigen Ozean würde Enceladus die wichtigste Voraussetzung für die Entstehung von Leben besitzen.
Der von einer dicken Eisschicht bedeckte Enceladus ist mit rund 500 Kilometern Durchmesser der sechstgrößte Mond des Saturn. Bereits frühere Messungen hatten Hinweise auf ein Wasserreservoir unter seiner Oberfläche geliefert. Es könnte die Geysire in der Nähe des Südpols speisen. Unklar war bislang jedoch, ob die Partikel aus den Geysiren die Oberfläche des Mondes schon in gefrorener Form oder als flüssiges Wasser verlassen und erst in der Kälte des Alls gefrieren.
Neue Messungen der seit dem Jahr 2004 um den Saturn kreisenden Raumsonde Cassini sollten diese Frage beantworten. Dazu wurde die Natrium-Konzentration der Partikel gemessen. Natrium ist einer der beiden Bestandteile von Kochsalz (Natriumchlorid), das gut wasserlöslich ist und auch die Ozeane auf der Erde salzig macht. Im E-Ring spürte Cassini Eispartikel mit einer für die Forscher überraschenden Vielfalt an Natrium-Verbindungen und unterschiedlich hohen Natrium-Konzentrationen auf. Etwa sechs Prozent der Eispartikel erwiesen sich als recht salzig. Forscher des Göttinger Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation und der Universität Göttingen stellten deshalb unter Leitung der Professoren Udo Buck und Bernd Abel die Verhältnisse auf dem Saturnmond in vereinfachter Form im Labor nach. Ein Wasserstrahl übernahm dabei die Rolle des Ozeans. Ein Laser simulierte die Zerstäubung des Wassers vor dem Geysir-Ausbruch. Mit Hilfe der sog. Flüssigkeits-Massenspektrometrie konnten die Wissenschaftler dann nachweisen, dass der Laser aus dem Wasserstrahl die gleichen Natriumverbindungen herausschlug, wie sie in den Eispartikeln des Saturnmondes vorkommen. Damit wurde die Vermutung untermauert, dass sich unter der Oberfläche des Mondes flüssiges Wasser befindet. Die natriumarmen Partikel entstehen demnach aus Wasserdampf, der sich über dem Ozean aufhält.
In derselben Ausgabe von “Nature” stellen Forscher um Nicholas Schneider von der Universität von Colorado teleskopgestützte Untersuchungen der Eisfontänen aus den Enceladus-Geysiren vor. Darin konnten die Wissenschaftler im Rahmen der Messgenauigkeit allerdings gar kein Natrium nachweisen. Es könnte daher sein, dass der Ozean komplett gefroren ist oder es Süßwassertümpel unter der Oberfläche gibt. Jedenfalls muss das Wasser eines Ozeans langsam verdampfen, um Salz zurücklassen zu können – so wie es bei der Verdunstung irdischer Ozeane oder Salzwasserseen auch geschieht.
Cassini entdeckt Hinweise auf Ozean auf dem Saturnmond Enceladus
CU-Boulder Study Says Jets on Saturn Moon Enceladus Not Geysers From Underground Ocean
Kleiner Saturnmond macht die Welle
Daphnis erzeugt Wellen im Ringsystem des Saturn.
Zum Vergrößern das Bild anklicken.
(NASA/JPL/Space Science Institute)
Auf neuen Aufnahmen der Raumsonde Cassini sind erstmals im Detail die Effekte der Schwerkraft von kleinen Monden im Ringsystem des Saturn zu beobachten. Auf der hier gezeigten Aufnahme ist der Saturnmond Daphnis zu sehen, wie er beim Durchgang durch die Ringebene Wellen in den dort vorhandenen Staubteilchen verursacht. Diese Wellen sind nur deshalb erkennbar, weil das Sonnenlicht in besonders niedrigem Winkel auf die Ringe fällt, so dass auch kleine Erhebungen lange Schatten werfen.
Daphnis – einer von inzwischen mehr als 60 bekannten Saturnmonden – besitzt gerade einmal acht Kilometer Durchmesser und wurde erst im Mai 2005 auf den Bildern von Cassini entdeckt. Daphnis ist einer von fünf sog. Schäfermonden, die durch ihre Schwerkraft die Staubpartikel der Ringe auf stabilen, getrennten Bahnen halten.
Ein erster Hinweis auf die Existenz von Daphnis war die 42 Kilometer breite Keeler-Lücke im äußeren A-Ring des Saturn, die bereits während der Vorbeiflüge der beiden Voyager-Raumsonden entdeckt worden war. Die Lücke entsteht durch die Schwerkraft des Mondes, der in diesem Bereich des A-Rings den Planeten umrundet und dabei die Region von Staub frei hält. Bei seiner Bewegung lenkt seine Anziehungskraft die benachbarten Staubteilchen am Rand der Lücke kurzfristig aus ihrer Bahn und lässt sie danach wieder zurück schwingen. Es entstehen Wellen vor und hinter dem Mond, die ihn auf seinem Umlauf begleiten. Da die Umlaufbahn von Daphnis geringfügig zur Ebene der Ringe geneigt ist, schlagen diese Wellen auch senkrecht zur Ringebene aus. Dabei ragen die Wellenberge bis zu anderthalb Kilometer in die Höhe.
Towering Edge Waves Pop Into View
Schattenspiele der Saturnmonde
Der Schatten von Epimetheus tanzt auf den Saturnringen.
(NASA/JPL/Space Science Institute/
GIF-Animation: astroarts.org)
Hubble fotografiert vierfachen Transit der Saturnmonde
Animation des vierfachen Transits der Saturnmonde.
Am 24. Februar 2009 gelangen dem Weltraumteleskop Hubble mehrere Aufnahmen des Saturn zusammen mit vier seiner Monde, die gerade gemeinsam vor der Planetenscheibe vorbeiziehen. Bei den Monden handelt es sich um Enceladus, Dione, Titan und Mimas (von links nach rechts).
Weiterer Saturnmond entdeckt
Minimond in Saturns G-Ring.
Auf Bildern der Raumsonde Cassini haben Forscher einen Minimond entdeckt, der den Saturn innerhalb des recht dünnen, lichtschwachen G-Rings umkreist. Der Mond könnte somit eine Quelle für die vielen kleinen Partikel in Saturns G-Ring sein. Der größere Mond Mimas ist offenbar für die Stabilität des G-Rings verantwortlich.
Titans Dünen als Wetterfahne
Die großen Dünenfelder auf dem Saturnmond Titan verraten einiges über das dortige Wetter. Entsprechende Resultate präsentierten Ralph Lorenz vom Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Maryland und seine Kollegin Jani Radebaugh von der Brigham Young University in Utah jetzt im Fachblatt “Geophysical Research Letters”. Anhand der Ausrichtung der Dünen konnten die Forscher auf die vorherrschenden Winde auf der exotischen Welt schließen. Dazu werteten sie Radardaten aus, welche von der Raumsonde Cassini über einen Zeitraum von vier Jahren gesammelt worden waren.
Die Dünen des Titan bestehen wahrscheinlich aus Körnchen gefrorener Kohlenwasserstoffe.
ESA und NASA planen weitere Missionen zu den äußeren Planeten
Künstlerische Darstellung
der Europa Jupiter System Mission (links)
und der Titan Saturn System Mission (rechts).
Die europäische Weltraumagentur ESA und die NASA setzen ihre Zusammenarbeit bei der Erkundung des Sonnensystems fort. Bei einem Treffen in Washington vereinbarten Vertreter beider Organisationen, gemeinsame Missionen zu den Planeten Jupiter und Saturn zu schicken. Die Europa Jupiter System Mission vereint Elemente mehrerer früherer Missionskonzepte von ESA und NASA. Zu den wissenschaftlichen Zielen gehört unter anderem die Erkundung der flüssigen Ozeane, die unter den Eiskrusten der Jupitermonde Europa und Ganymed vermutet werden. Eine ähnliche Zielsetzung verfolgt die Titan Saturn System Mission, die neue Daten über die Saturnmonde Titan und Enceladus sammeln soll. Diese Mission könnte auch einen Lander oder einen Forschungsballon umfassen.
Kryovulkanismus auf Titan
Die Daten mehrerer Vorbeiflüge der Raumsonde Cassini am Titan legen die Vermutung nahe, dass es auf dem Saturnmond Kryovulkanismus gibt. Kryovulkane sind Gebilde, welche anstelle von Lava sehr kalte, flüchtige Bestandteile wie Methan, Ammoniak oder Wasser ausspeien.
Titan’s Volcanoes Give NASA Spacecraft Chilly Reception
Plattentektonik auf Saturnmond Enceladus
Paul Helfenstein von der Cornell University in Ithaca, New York, konnte anhand der hochaufgelösten Aufnahmen der Raumsonde Cassini eine Art Plattentektonik auf Enceladus ausmachen. Wie auf der Erde gibt es auf dem Saturnmond Spreizungszonen, an denen neue Kruste entsteht und Gebirgsgürtel, an denen alte Kruste zusammengeschoben und dabei gestaucht wird. Allerdings ist die Tektonik auf den Mondsüdpol beschränkt. Helfenstein gelang es, die Krustenbewegungen auf Enceladus zu kartieren und in der Zeit zurückzuextrapolieren. Er schnitt auf Mosaikkarten ältere Gebiete an ihren Rändern aus, und stellte fest, dass die Ränder an den Seiten praktisch nahtlos aneinanderpassen, ähnlich wie die Ostküste Südamerikas an die Westküste Afrikas passt.
Enceladus’ Shifting Terrain
Cassini entdeckt geheimnisvolle Aurora auf Saturn
Saturn hat seine eigene, einmalige Art von Aurora, welche die Polkappen aufleuchten lässt und mit keiner anderen planetaren Aurora im Sonnensystem vergleichbar ist. Diese seltsame Aurora zeigte sich der Raumsonde Cassini im Infrarot.
Cassini Finds Mysterious New Aurora on Saturn