Planetologie: Rekord-Gewitter auf Saturn

Saturn Gewittersturm — © NASA, JPL / SSI (Ausschnitt)

Position und Radiosignal des Saturnsturms | Der Gewittersturm auf Saturn bildete sich im Januar 2009 und hat noch im September nicht an Kraft verloren. Damit übertrifft er den vorherigen Rekordhalter, einen Sturm von siebeneinhalb Monaten Länge aus dem Jahr 2008.

In der Atmosphäre des Gasplaneten Saturn bilden sich Gewitterstürme von der Größe Europas, die über mehrere Monate aktiv bleiben. Bereits seit Mitte Januar 2009 beobachtet die europäisch-amerikanische Raumsonde Cassini ein 3000 Kilometer großes Sturmgebiet, das damit das bisher langlebigste Exemplar seiner Art ist. Seine Blitze besitzen 10 000 Mal mehr Energie als vergleichbare Entladungen auf der Erde. Die gesammelten Daten des neuen Sturmgebiets stellte Georg Fischer von der Österreichischen Akademie der Wissenschaften auf dem European Planetary Science Congress 2009 in Potsdam vor.

Cassini umkreist den zweitgrößten Planeten des Sonnensystems seit dem Jahr 2004. Mit ihrem Detektor für Radiowellen empfängt die Sonde unter anderem die Signale von elektrischen Entladungen in der Atmosphäre des Gasriesen. Wie die Stromimpulse in den Sendeantennen von Funkstationen erzeugen auch die abrupten, starken Ströme von Blitzen elektromagnetische Wellen im Radiobereich. Bis heute spürte Cassini mit dieser Methode bereits neun große Gewitterzellen auf.

Weg der Radiowellen vom Blitz zu Cassini | Die Raumsonde Cassini kann die Blitzeinschläge ohne Probleme noch in ihrer Umlaufbahn 20 000 Kilometer über der Wolkendecke von Saturn feststellen, da die Entladungen starke Radiosignale erzeugen. Die Ionosphäre (blau), der äußerste Teil der Atmosphäre, schirmt jedoch einen Teil der Strahlung ab.

Die Messdaten der Saturn-Gewitter verraten Wissenschaftlern viel über die Bewegungen in den Gasschichten des Planeten. Wie auch auf der Erde entstehen sie vorwiegend in Regionen, wo kalte und warme Strömungen aufeinandertreffen. Dabei entstehen Aufwinde, in denen kleine Kristalle durch Reibung elektrische Ladung aufbauen. Auf der Erde bestehen diese Kristalle aus Wasser, auf Saturn vermutlich größtenteils aus gefrorenem Ammoniak. Ein als "Storm Alley" bezeichneter Gürtel südlich des Äquators gilt derzeit als die stürmischste Region auf Saturn. Wie Vergleiche mit älteren Messungen zeigen, wandern diese aktiven Gebiete jedoch mit der Zeit. Besonders die Schattenränder der Ringe des Planeten sind als Temperaturgrenzen häufig die Keime neuer Stürme.

Außerdem erhoffen sich die Wissenschaftler, durch die Radiosignale der Blitze indirekt auch mehr über die äußeren Atmosphärenschichten des Saturns zu erfahren. Geladene Teichen absorbieren hier einen Teil der Strahlung und geben so unter anderem Hinweise über deren Zusammensetzung und die Auswirkungen des Sonnenwinds. (rs)