News: Die ewige Jugend des Iapetus
Astronomen haben das Geheimnis der Entwicklungsgeschichte des walnussförmigen Saturnmonds Iapetus gelüftet. Seit seiner Entstehung vor drei Milliarden Jahren änderte der markante Trabant sein Äußeres kaum.
© NASA (Ausschnitt)
Der Saturnmond Iapetus zeigt sich heute im gleichen Gewand wie vor drei Milliarden Jahren. Sein Erscheinungsbild fror sozusagen im Teenager-Alter ein. Im Gegensatz zu allen anderen Monden im Sonnensystem präsentiert er sich so, wie er bereits einige hundert Millionen Jahre nach seiner Entstehung aussah.
Aufnahmen der Raumsonde CASSINI, die Anfang 2005 bei ihrem Vorbeiflug an Iapetus gelangen, zeigen dessen außergewöhnliche Form. Der Mond sieht aus wie eine überdimensionale Walnuss. Ein Gebirgszug umspannt den Trabanten exakt entlang seines Äquators. Möglicherweise ist dieser Wulst das Resultat einer Aufheizung seines Inneren, die durch radioaktive Elemente verursacht wurde und kurz nach der Geburt des Sonnensystems plötzlich zum Erliegen kam.
„Wir haben ein Modell entwickelt, das die äquatoriale Gebirgskette durch eine sehr geringe Rotationsperiode von anfangs fünf Stunden erklärt, die im Laufe der Zeit auf gemächliche achtzig Tage anwuchs“, so Dennis Matson vom Jet Propulsion Laboratory (JPL).
Aufgrund der anfangs großen Fliehkräfte nahm der Mond in seiner Frühgeschichte eine abgeplattete Form an. Die Oberfläche eines solchen Rotationsellipsoids ist größer als die einer Kugel. Als sich die Umdrehungsdauer durch Gezeitenkräfte langsam auf sechzehn Stunden erhöhte, näherte sich die Form des Mondes der einer Kugel an, wodurch sich seine Oberfläche verringerte. Zu dieser Zeit war sie bereits so weit abgekühlt, dass sich eine harte Kruste bildete. Dadurch konnte sich das überschüssige Oberflächenmaterial nicht gleichmäßig auf dem Trabanten verteilen. Stattdessen türmte es sich zu der beobachteten Gebirgskette entlang des Äquators auf.
Um ein Modell zur Beschreibung des plötzlichen Entwicklungsstopps zu entwerfen, mussten die Forscher herausfinden, wie die Temperatur zunahm und was die Energiequelle der „Heizung“ so früh versiegen ließ.
Die Wissenschaftler enthüllten, dass die Energie aus dem Zerfall der kurzlebigen radioaktiven Isotope Aluminium-26 und Eisen-60 stammte. Da die Halbwertszeit (die Zeit, in der die Hälfte einer Anzahl von Atomen zerfällt) dieser Stoffe bekannt ist, konnten die Astronomen das Alter des Himmelskörpers recht genau zu 4,6 Milliarden Jahren bestimmen.
„Das ist der erste direkte Beleg, dass die Rotationsperiode eines Himmelskörpers im Laufe seiner Geschichte abnimmt. Damit sind wir in der Lage, die Entwicklungen des äußeren und inneren Sonnensystems miteinander zu vergleichen“, berichtet Matson.
AK
Aufnahmen der Raumsonde CASSINI, die Anfang 2005 bei ihrem Vorbeiflug an Iapetus gelangen, zeigen dessen außergewöhnliche Form. Der Mond sieht aus wie eine überdimensionale Walnuss. Ein Gebirgszug umspannt den Trabanten exakt entlang seines Äquators. Möglicherweise ist dieser Wulst das Resultat einer Aufheizung seines Inneren, die durch radioaktive Elemente verursacht wurde und kurz nach der Geburt des Sonnensystems plötzlich zum Erliegen kam.
„Wir haben ein Modell entwickelt, das die äquatoriale Gebirgskette durch eine sehr geringe Rotationsperiode von anfangs fünf Stunden erklärt, die im Laufe der Zeit auf gemächliche achtzig Tage anwuchs“, so Dennis Matson vom Jet Propulsion Laboratory (JPL).
Aufgrund der anfangs großen Fliehkräfte nahm der Mond in seiner Frühgeschichte eine abgeplattete Form an. Die Oberfläche eines solchen Rotationsellipsoids ist größer als die einer Kugel. Als sich die Umdrehungsdauer durch Gezeitenkräfte langsam auf sechzehn Stunden erhöhte, näherte sich die Form des Mondes der einer Kugel an, wodurch sich seine Oberfläche verringerte. Zu dieser Zeit war sie bereits so weit abgekühlt, dass sich eine harte Kruste bildete. Dadurch konnte sich das überschüssige Oberflächenmaterial nicht gleichmäßig auf dem Trabanten verteilen. Stattdessen türmte es sich zu der beobachteten Gebirgskette entlang des Äquators auf.
Um ein Modell zur Beschreibung des plötzlichen Entwicklungsstopps zu entwerfen, mussten die Forscher herausfinden, wie die Temperatur zunahm und was die Energiequelle der „Heizung“ so früh versiegen ließ.
Die Wissenschaftler enthüllten, dass die Energie aus dem Zerfall der kurzlebigen radioaktiven Isotope Aluminium-26 und Eisen-60 stammte. Da die Halbwertszeit (die Zeit, in der die Hälfte einer Anzahl von Atomen zerfällt) dieser Stoffe bekannt ist, konnten die Astronomen das Alter des Himmelskörpers recht genau zu 4,6 Milliarden Jahren bestimmen.
„Das ist der erste direkte Beleg, dass die Rotationsperiode eines Himmelskörpers im Laufe seiner Geschichte abnimmt. Damit sind wir in der Lage, die Entwicklungen des äußeren und inneren Sonnensystems miteinander zu vergleichen“, berichtet Matson.
AK
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