News: Die helle und die dunkle Seite des Rätsels
Schwarz wie die Nacht und strahlend weiß wie der helle Tag - so unterschiedlich sehen die beiden Hälften des Saturnmondes Iapetus aus. Selbst die Raumsonde Voyager 2 hatte die Ursache für dieses Wechselspiel nicht ergründen können. Vielleicht helfen Vergleiche von Radarechos weiter?
Die Mythologie der Titanen ist von Glanz und Elend gekennzeichnet. War Iapetos einst stolzer Vater der Heroen Prometheus, Epimetheus und Menoitios, ging sein Geschlecht doch bald im Kampf mit den Göttern zu Grunde. Als Mond des Riesenplaneten Saturn zieht er nun unter dem latinisierten Namen Iapetus seine Runden im Vorruhestand. Dort zeigt er ganz im Sinne seines zwiegespaltenen Schicksals dem Betrachter zwei Hemisphären, wie sie unterschiedlicher nicht aussehen könnten: Während die Seite im "Windschatten" im starken Teleskop und in optischen Detektoren hell leuchtet, hüllt sich der vorausgehende Teil in eine tiefe Dunkelheit.
Möglicherweise ist Staub für diese dunkle Hälfte verantwortlich. Das folgerten einige Astronomen aus den Bildern, welche die Raumsonde Voyager 2 bei ihrem Vorbeiflug zur Erde funkte. Wie ein feuchtes Tuch hätte demzufolge der Mond alle Kleinteile eingesammelt und festgehalten, die von außerhalb in seine Bahn kamen. Weil Iapetus seine Eigendrehung mit dem Lauf um Saturn synchronisiert hat, blieb die nachfolgende Seite dabei blitzend sauber und präsentiert eine strahlende Hülle von Wassereis. Der Haken an dieser Theorie ist nur, dass man anhand der Datenlage nicht sagen kann, woraus das dunkle Material eigentlich besteht. Und obendrein lässt sich ein innerer Ursprung der dunklen, oder eventuell anders herum: der hellen Materie, bislang nicht vollständig ausschließen.
Wenn es optisch nicht genug zu sehen gibt, mag die Lösung im längerwelligen Bereich liegen. Ein Team von Radioastronomen um Gregory Black von der Universität von Virginia versuchte deshalb mit dem Radioteleskop in Arecibo sein Glück. Anfang 2002 und 2003 sandten sie polarisierte Radiowellen von 12,6 Zentimeter zu Iapetus und fingen auf, was seine Oberfläche reflektierte. Zu ihrem Erstaunen unterschieden sich die Spektren der beiden Hälften kaum voneinander. Ob dunkel oder hell, die obere Schicht des Mondes schluckte einen großen Teil der Wellen. Damit tat sich ein Zwischenrätsel auf: Was schwächte die Radiostrahlung derartig ab?
Zwei Kandidaten machten die Forscher aus: Ammoniak oder das ominöse dunkle Material. Letzteres ist dabei weniger wahrscheinlich, schließlich sahen im benutzten Zentimeter-Bereich beide Mondhälften gleich aus. Der Staub müsste daher auch auf der hellen Hemisphäre vorkommen, allerdings überlagert von einer dünnen Eisschicht. Fragt sich nur, welcher Mechanismus diese Schichten aufgebaut haben sollte. Im Falle des Ammoniaks ist der Verdacht stärker. Es könnte eine häufige Verbindung in dem Protonebel gewesen sein, aus welchem sich Saturn und seine Monde gebildet haben. In einer Konzentration von zehn bis dreißig Prozent im Wassereis schluckt es die beobachtete Menge von Radiowellen. Nur sind in den optischen Spektren keine Spuren von Ammoniak zu entdecken. Es müsste also zumindest eine Ammoniak arme Kruste über dem Eispanzer liegen.
Beide Hypothesen verlangen demnach einen dünnen Schleier, der sich über die eigentliche Substanz des Mondes gelegt hat. Womit die Knobelei eine Stufe tiefer geht, denn wieso sind keine kontrastreichen Regionen um Einschlagskrater zu sehen? Eine dunkle Staubschicht, deren heller Eismantel lokal zerborsten ist oder ein Ammoniak reiches Loch in einem ansonsten sauberen Umfeld hätten eigentlich auffallen müssen.
Die Radarechos haben somit weniger Klärung gebracht als neue Rätsel. Immerhin verdanken wir ihnen, dass sich keine allzu vorschnellen, aber falschen Antworten festsetzen konnten. Wieso Iapetus nun wirklich derart hell und dunkel ist, liegt jedenfalls weiterhin im Reich der Mythologie.
Möglicherweise ist Staub für diese dunkle Hälfte verantwortlich. Das folgerten einige Astronomen aus den Bildern, welche die Raumsonde Voyager 2 bei ihrem Vorbeiflug zur Erde funkte. Wie ein feuchtes Tuch hätte demzufolge der Mond alle Kleinteile eingesammelt und festgehalten, die von außerhalb in seine Bahn kamen. Weil Iapetus seine Eigendrehung mit dem Lauf um Saturn synchronisiert hat, blieb die nachfolgende Seite dabei blitzend sauber und präsentiert eine strahlende Hülle von Wassereis. Der Haken an dieser Theorie ist nur, dass man anhand der Datenlage nicht sagen kann, woraus das dunkle Material eigentlich besteht. Und obendrein lässt sich ein innerer Ursprung der dunklen, oder eventuell anders herum: der hellen Materie, bislang nicht vollständig ausschließen.
Wenn es optisch nicht genug zu sehen gibt, mag die Lösung im längerwelligen Bereich liegen. Ein Team von Radioastronomen um Gregory Black von der Universität von Virginia versuchte deshalb mit dem Radioteleskop in Arecibo sein Glück. Anfang 2002 und 2003 sandten sie polarisierte Radiowellen von 12,6 Zentimeter zu Iapetus und fingen auf, was seine Oberfläche reflektierte. Zu ihrem Erstaunen unterschieden sich die Spektren der beiden Hälften kaum voneinander. Ob dunkel oder hell, die obere Schicht des Mondes schluckte einen großen Teil der Wellen. Damit tat sich ein Zwischenrätsel auf: Was schwächte die Radiostrahlung derartig ab?
Zwei Kandidaten machten die Forscher aus: Ammoniak oder das ominöse dunkle Material. Letzteres ist dabei weniger wahrscheinlich, schließlich sahen im benutzten Zentimeter-Bereich beide Mondhälften gleich aus. Der Staub müsste daher auch auf der hellen Hemisphäre vorkommen, allerdings überlagert von einer dünnen Eisschicht. Fragt sich nur, welcher Mechanismus diese Schichten aufgebaut haben sollte. Im Falle des Ammoniaks ist der Verdacht stärker. Es könnte eine häufige Verbindung in dem Protonebel gewesen sein, aus welchem sich Saturn und seine Monde gebildet haben. In einer Konzentration von zehn bis dreißig Prozent im Wassereis schluckt es die beobachtete Menge von Radiowellen. Nur sind in den optischen Spektren keine Spuren von Ammoniak zu entdecken. Es müsste also zumindest eine Ammoniak arme Kruste über dem Eispanzer liegen.
Beide Hypothesen verlangen demnach einen dünnen Schleier, der sich über die eigentliche Substanz des Mondes gelegt hat. Womit die Knobelei eine Stufe tiefer geht, denn wieso sind keine kontrastreichen Regionen um Einschlagskrater zu sehen? Eine dunkle Staubschicht, deren heller Eismantel lokal zerborsten ist oder ein Ammoniak reiches Loch in einem ansonsten sauberen Umfeld hätten eigentlich auffallen müssen.
Die Radarechos haben somit weniger Klärung gebracht als neue Rätsel. Immerhin verdanken wir ihnen, dass sich keine allzu vorschnellen, aber falschen Antworten festsetzen konnten. Wieso Iapetus nun wirklich derart hell und dunkel ist, liegt jedenfalls weiterhin im Reich der Mythologie.
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