Saturns Super-Ring entdeckt

Mit dem 200-fachen Saturn-Durchmesser ist dieser der größte planetarische Ring im Sonnensystem.

Könnte man ihn mit bloßen Augen am Himmel sehen, er hätte den doppelten Durchmesser des Vollmonds: Amerikanische Astronomen haben einen weiteren, gigantischen Ring um den Planeten Saturn entdeckt. Mit einem Durchmesser von 24 Millionen Kilometern - dem 200-fachen des Saturn-Durchmessers - ist das aus Eis- und Staubpartikeln bestehende Gebilde der größte planetarische Ring im Sonnensystem. Die Partikel des Rings stammen nach Ansicht der Forscher von dem kleinen Saturnmond Phoebe.

"Die Dicke des Rings beträgt etwa 20 Saturndurchmesser und stimmt mit der vertikalen Bewegung Phoebes auf seiner Umlaufbahn überein", stellen Anne Verbiscer, Michael Skrutskie und Douglas Hamilton von der University of Virginia in Charlottesville fest. "Einschläge von Teilchen aus dem interplanetarischen Raum, aber auch aus der planetarischen Umgebung Saturns auf dem Mond Phoebe können ständig neues Material für den Ring nachliefern."

Verbiscer, Skrutskie und Hamilton hatten im Februar 2009 mit den empfindlichen Detektoren des Infrarot-Weltraumteleskops Spitzer nach der Wärmestrahlung von Staub entlang der Phoebe-Bahn gesucht. Tatsächlich stießen sie auf eine extrem schwache Strahlung, die lediglich etwa ein Prozent des Zodiakallichts ausmacht, also der von Staub in der Ekliptik des Sonnensystems ausgehenden Hintergrundstrahlung.

 

 

Abb.: Diese Grafik zeigt, wie groß der neu entdeckte Staubring im Vergleich zum Planeten Saturn ist. (Bild: NASA/JPL-Caltech/Keck)

Der neue Ring könnte zugleich ein altes Rätsel des Saturnsystems lösen: Der Saturnmond Japetus besitzt zwei höchst unterschiedliche Hemisphären. Während die in Bewegungsrichtung liegende Hälfte des gebunden rotierenden Mondes dunkel ist, ist die entgegengesetzte Hälfte nahezu weiß. Verbiscer und ihre Kollegen erklären diesen Unterschied nun mit Material aus dem Phoebe-Ring, das auf einer Spiralbahn langsam Richtung Saturn strömt.

Da Phoebe - und damit auch der neue Ring - eine zu den anderen Monden gegenläufige Umlaufbahn besitzt, prallt der Staub aus dem Phoebe-Ring mit hoher Geschwindigkeit auf die Vorderseite von Japetus und färbt diese dunkel. Nach den Berechnungen von Verbiscer, Skrutskie und Hamilton könnte sich im Verlauf von Jahrmilliarden eine mehrere Meter dicke Schicht von Phoebe-Staub auf der Vorderseite von Japetus angesammelt haben. "Die Astronomen hatten seit langem den Verdacht, dass es eine Verbindung zwischen Phoebe und dem dunklen Material auf Japetus gibt", so Hamilton. "Der von uns entdeckte Ring liefert nun den handfesten Beweis für diese Verbindung."

Neben Saturn besitzen in unserem Sonnensystem auch die Planeten Jupiter, Uranus und Neptun Ringe. Die meisten dieser Ringe liegen innerhalb weniger Planetendurchmesser. In diesem Bereich sind die Gezeitenkräfte des jeweiligen Planeten zu groß für die Entstehung von Monden. Bislang waren als Ausnahmen nur der E-Ring des Saturn und die so genannten Gossamer-Ringe - gossamer ist englisch für hauchzart - des Jupiter bekannt, die jeweils bis zum fünffachen des Planetendurchmessers ins Weltall hinausreichen. Der jetzt aufgespürte Phoebe-Ring übertrifft die bisher bekannten Ringe also ganz erheblich.

Rainer Kayser

Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  A. J. Berbiscer, M. F. Skrutskie und D. P. Hamilton: Saturn's largest ring. Nature, Online-Publikation vom 8.10  (2009)
  doi: 10.1038/nature08515

• University of Virginia:

  http://www.virginia.edu/
   

• Spitzer Space Telescope:

  http://www.spitzer.caltech.edu/

 Weitere Arbeiten:

• J. A. Burns et al.: The formation of Jupiter's faint ring. Science 284, 1146 (1999)
  doi: 10.1126/science.284.5417.1146

• D. P. Cruikshank et al.: The dark side of Iapetus. Icarus 53, 90 (1983)
  doi: 10.1016/0019-1035(83)90023-4

KP