Saturn – Neue Erkenntnisse über seine Rotation

Saturns Rotationsperiode wurde durch die Voyager-, Ulysses- und Cassini-Raumsonden vermessen. Große Unterschiede in den Messergebnissen wiesen auf einen Störeffekt hin. Neue Auswertungen der Daten Cassinis deuten auf die Quelle dieser Störungen.

Ein Beitrag von Daniel Schiller. Quelle: ESA, NASA.

NASA, ESA
Künstlerische Darstellung der Vermessung des Magnetfelds und der Rotation Saturns durch Cassini.
(Bild: NASA, ESA)

Die Rotation der festen Kerne von Gasriesen kann nicht direkt beobachtet werden. Stattdessen wird die Rotation ihres Magnetfelds und darin gefangener geladener Teilchen genutzt. Diese Teilchen bewegen sich im rotierenden Magnetfeld mit und strahlen dabei ein Radiosignal ab. Aus diesem Signal kann auf die Rotationsperiode geschlossen werden.

Beim Jupiter wurde dieses Verfahren erfolgreich angewandt. Bisherige durch die Voyager– und Ulysses-Raumsonden gewonnenen Ergebnisse für Saturn wiesen aber starke Unterschiede auf. Voyagers Daten ergaben 10 Stunden, 39 Minuten und 24 Sekunden, Ulysses` Daten 10:45:45 h als Periodendauer. Aus Cassinis Daten wurde ermittelt, dass die gemessenen Signale um ca. 1% pro Woche variieren können, was auf eine Störquelle hinweist. Bisher wurden zwei Modelle zur Erklärung vorgeschlagen:

  • Einfluss des Sonnenwinds
  • Einfluss von Teilchen aus Geysiren des Saturnmondes Enceladus

Neue Auswertungen der Daten zeigen ein Muster mit einer 25-tägigen Periode, mit welchem die aufgefangenen Radiosignale schwanken. Dies deutet auf den Sonnenwind als Quelle der Störung hin, da 25 Tage gleichzeitig die Rotationsperiode der Sonne aus Sicht Saturns darstellen. Die Geschwindigkeit des Sonnenwinds ist nicht konstant, sondern folgt einem Sägezahnmuster, womit sich der periodische Effekt auf Saturns Magnetfeld und die gefangenen Teilchen erklären lässt.
Damit sind aber noch nicht alle Fragen geklärt. Enceladus` Geysire können immer noch einen langperiodischen Effekt auf die Radiosignale ausüben. Außerdem muss man sich fragen, warum solche Effekte des Sonnenwinds nicht bei der Vermessung Jupiters aufgetreten sind.

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