Saturn: Rätselhafte Radiowellen
© NASA / ESA / University of Leicester, Jonathan Nichols (Ausschnitt)
Die von Saturn ausgesandten Radiowellen verändern sich auf ungewöhnliche Weise: Aktuelle Daten der Raumsonde Cassini zeigen, dass die von Saturns Rotation verursachte Variation dieser elektromagnetischen Wellen auf der nördlichen und südlichen Halbkugel unterschiedlich ist. Auch scheint sie von den auf dem Gasriesen herrschenden Jahreszeiten abzuhängen, denn die Frequenz der Radiowellen auf der nördlichen Halbkugel variiert im Vergleich zu den auf der Südhalbkugel abgestrahlten Radiowellen geradezu gegenläufig. Wird die Frequenz dieser beiden Radiowellen in die entsprechenden Schallfrequenzen übersetzt, so sind an- und abschwellende Klänge zu hören.
Die Radiowellen Saturns sind bekannt als Saturn Kilometric Radiation und besitzen eine Wellenlänge von einigen Kilometern. Während der Planet sich um die eigene Achse dreht, verändert sich die Frequenz der Radiowellen. Bei Jupiter ließ sich dieses Phänomen dazu benutzen, die Rotationsdauer des gesamten Planeten zu bestimmen. Doch im Fall von Saturn ist der Sachverhalt um einiges komplizierter. Eine im Jahr 2009 veröffentlichte Untersuchung brachte ans Tageslicht, dass die in der Nähe des Nordpols abgestrahlten Radiowellen mit einer Periode von 10,6 Stunden schwankten, während die Radiowellen beim Südpol eine leicht längere Periode von 10,8 Stunden aufwiesen.
Gemäß einer neueren Studie, die im Dezember 2010 publiziert wurde, überkreuzten sich diese beiden Perioden im März 2010 – sieben Monate nach der Tag- und Nachgleiche, als die Sonne senkrecht über dem Äquator von Saturn stand. Die südliche Periode, die im Januar 2008 noch 10,8 Stunden betrug, nahm ab und erreichte am 1. März 2010 einen Wert von 10,67 Stunden. Demselben Wert näherte sich auch die Periode der nördlichen Radiowellen an. Deren Periode von 10,58 Stunden im Januar 2008 vergrößerte sich stetig bis zu den besagten 10,67 Stunden am 1. März 2010.
Dass die Unterschiede in den Variationsperioden der Radiowellen ihren Ursprung darin haben, dass die beiden Halbkugeln unterschiedlich schnell rotieren, halten die Wissenschaftler des Cassini-Teams eher für unwahrscheinlich. Glaubwürdiger erscheint ihnen, dass Veränderungen der Höhenwinde in der nördlichen und südlichen Hemisphäre dazu beitragen.
Auch die Polarlichter Saturns zeigten ein ähnliches Verhalten wie die Radiowellen: Ihre Erscheinungsorte wackelten mit gleicher Periode wie die Frequenz der Radiowellen. Diese Beobachtung ist nicht weiter erstaunlich, da sowohl die Polarlichter als auch die Radiowellen von den Elektronenschauern, die von der Sonne ausgehen und auf die Magnetosphäre des Saturn treffen, erzeugt werden. Beide Phänomene stehen also unter dem Einfluss von Saturns Magnetfeld. Da sich dieses über den beiden Polen analog verändert wie die Polarlichter und Radiowellen, erhärtet sich die Vermutung, dass all diese Erscheinungen miteinander verknüpft sind. Urheberin für die periodischen Variationen ist wohl die Sonne, deren Einfluss auf den Planeten sich im Lauf der Zeit ändert.
Rahel Heule
Die Radiowellen Saturns sind bekannt als Saturn Kilometric Radiation und besitzen eine Wellenlänge von einigen Kilometern. Während der Planet sich um die eigene Achse dreht, verändert sich die Frequenz der Radiowellen. Bei Jupiter ließ sich dieses Phänomen dazu benutzen, die Rotationsdauer des gesamten Planeten zu bestimmen. Doch im Fall von Saturn ist der Sachverhalt um einiges komplizierter. Eine im Jahr 2009 veröffentlichte Untersuchung brachte ans Tageslicht, dass die in der Nähe des Nordpols abgestrahlten Radiowellen mit einer Periode von 10,6 Stunden schwankten, während die Radiowellen beim Südpol eine leicht längere Periode von 10,8 Stunden aufwiesen.
Gemäß einer neueren Studie, die im Dezember 2010 publiziert wurde, überkreuzten sich diese beiden Perioden im März 2010 – sieben Monate nach der Tag- und Nachgleiche, als die Sonne senkrecht über dem Äquator von Saturn stand. Die südliche Periode, die im Januar 2008 noch 10,8 Stunden betrug, nahm ab und erreichte am 1. März 2010 einen Wert von 10,67 Stunden. Demselben Wert näherte sich auch die Periode der nördlichen Radiowellen an. Deren Periode von 10,58 Stunden im Januar 2008 vergrößerte sich stetig bis zu den besagten 10,67 Stunden am 1. März 2010.
Dass die Unterschiede in den Variationsperioden der Radiowellen ihren Ursprung darin haben, dass die beiden Halbkugeln unterschiedlich schnell rotieren, halten die Wissenschaftler des Cassini-Teams eher für unwahrscheinlich. Glaubwürdiger erscheint ihnen, dass Veränderungen der Höhenwinde in der nördlichen und südlichen Hemisphäre dazu beitragen.
Auch die Polarlichter Saturns zeigten ein ähnliches Verhalten wie die Radiowellen: Ihre Erscheinungsorte wackelten mit gleicher Periode wie die Frequenz der Radiowellen. Diese Beobachtung ist nicht weiter erstaunlich, da sowohl die Polarlichter als auch die Radiowellen von den Elektronenschauern, die von der Sonne ausgehen und auf die Magnetosphäre des Saturn treffen, erzeugt werden. Beide Phänomene stehen also unter dem Einfluss von Saturns Magnetfeld. Da sich dieses über den beiden Polen analog verändert wie die Polarlichter und Radiowellen, erhärtet sich die Vermutung, dass all diese Erscheinungen miteinander verknüpft sind. Urheberin für die periodischen Variationen ist wohl die Sonne, deren Einfluss auf den Planeten sich im Lauf der Zeit ändert.
Rahel Heule
Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.