Riesiger Geisterring um Saturn

Fast pünktlich zu Halloween ist das Ringsystem des Saturn um einen riesigen Geisterring angewachsen. Der Ring, der dem Orbit eines der äußeren Monde (Phoebe) folgt, unterscheidet sich wesentlich von allen anderen Ringen, die sich viel näher am Planeten befinden. Neben seiner viel größeren Ausdehnung und Mächtigkeit, ist seine Umlaufbahn um beachtliche 27° gegen die Ringebene geneigt.

Ein Beitrag von Lars-C. Depka. Quelle: Grayson; Skrutskie & Hamilton für die Bestätigung der Entdeckung durch Abgleich mit dem Spitzer-Archiv; Lars-C. Depka.

1655 erkannte erstmals der niederländische Astronom und Mathematiker Christiaan Huygens die wahre Natur der zuvor durch Galilei als „Henkel“ beschriebenen Merkmale um den Gasriesen. Seither gab es immer wieder neue Detailerkenntnisse hinsichtlich ihrer Anzahl und Zusammensetzung. Der im Rahmen der Cassini-Mission entdeckte und durch kryovulkanische Eruptionen des kleinen Eismondes Enceladus gespeiste E-Ring galt allerdings allgemein anerkannt nicht nur als letztmögliche Neuentdeckung eines kompletten Ringgebildes innerhalb des Saturnsystems, er war darüber hinaus auch die größte Ringstruktur des Sonnensystems. Er erstreckt sich über eine Distanz von 3 bis 8 Saturnradien, dessen Größe bei 60.330 km liegt.
Mit einer minimalen Ausdehnung von 128 bis wenigstens 207 Saturnradien und einer vertikalen Mächtigkeit von ca. 40 Saturnradien, also mehr als 2,4 Millionen Kilometern, stellt der neue Ring nun alles bis dato bekannte mit weitem Abstand in den Schatten. Zum Vergleich: die durchschnittliche Dicke des bekannten Ringssystems liegt von einigen spektakulären Ausnahmen abgesehen bei wenigen Dutzend bis hundert Metern. Vor dem Hintergrund seiner geringen Teilchendichte indes, handelt es sich beim neu entdeckten Ring um ein sehr zartes Gebilde mit einer optischen Tiefe von gerade einmal 2.10-8, dem Äquivalent von 20 Teilchen Material je Kubikkilometer Raum!
Diese recht spärliche Natur des Rings verleiht ihm also auch eine kaum gegebene Rückstrahlfähigkeit der auf die einzelnen Partikel treffenden Photonen, warum seine Existenz auch bis in die Neuzeit hinein im Verborgenen blieb und er nur anhand seiner thermalen Emissionen durch das Spitzer-Infrarotteleskop kurz vor Ende seiner Primärmission (welche Mitte Mai diesen Jahres unter dem Einfluss seines erschöpften Helium-Kryostaten auslief) detektiert werden konnte.

NASA
Der riesige Phoebe-Ring wird durch den Mond gespeist und ist wahrscheinlich für das besondere Aussehen des Mondes Iapetus verantwortlich
(Bild: NASA)

Erste Überlegungen zu seiner möglichen Existenz basierten auf einer im Jahre 2006 gemachten Entdeckung, den Mond assoziierten Ringen des Saturnsystems, genauer gesagt, dem Janus-Epimetheus-Ring, der vermutlich auf Kleinsteinschläge auf den Mondoberflächen zurückzuführen ist. (Vermutlich liegt der Ursprung einer Vielzahl der inneren Ringstrukturen des Saturn bei seinen Monden.)

Im Hinblick auf ein altes Rätsel zum äußeren Erscheinungsbild des Iapetus könnte der neu entdeckte Ring ebenfalls einen Lösungsansatz bieten. Der nach dem griechischen Titanen Iapetos benannte und Anfang der 1760-er Jahre durch Giovanni Cassini erstmals beschriebene Mond, ist mit einem mittleren Durchmesser von 1.436 km der drittgrößte Satellit des Saturn und weist mit 1,27 g/cm3 eine eher geringe Dichte auf. Gut erkennbar sind auf Iapetus zwei deutlich unterschiedlich gefärbte Hemisphären, von denen die führende mit einer mittleren Albedo von 0,04 sehr dunkel gefärbt und ein Rückstrahlvermögen vergleichbar dem von Teer erkennen lässt. Die folgende Hemisphäre strahlt mit einer Albedo von 0,5 so hell wie frisch gefallener Schnee und beschert Iapetus von sämtlichen Körpern des Sonnensystems den größten Helligkeitskontrast, der den Mond zu seiner Entdeckungszeit nur dann sichtbar machte, wenn die folgende Hemisphäre Richtung Erde wies.

Wie Phoebe, beschreibt auch der neue Ring einen retrograden Orbit (also entgegen der Hauptrotationsrichtung). Sämtliche anderen bekannten Ringe, sowie die große Mehrheit aller Monde, kreisen prograd innerhalb des Saturnsystems. Das kraterzerfurchte Äußere Phoebes führte schon vor einigen Jahren zu Überlegungen, wonach durch Einschläge herausgeschleudertes Oberflächenmaterial mittelfristig in Ansammlungen im relativen Nahbereich des Mondes auffindbar sein sollte und zumindest mittelbar für die dunkle Mondhälfte verantwortlich zeichnet.

Nun scheint es so, als dass ein Teil des dunklen Ringmaterials einwärts, Richtung Iapetus wandert und dort (ähnlich wie Insekten auf ein fahrendes Auto) auf die führende Mondhemisphäre trifft, um die ursprünglich weiße Oberfläche nach und nach abzudunkeln.

Raumcon:

Scroll to Top