News: Saturnmond Enceladus verschleiert Tageslänge auf dem Ringplaneten
Über den Saturn wissen die Wissenschaftler vieles – nur nicht, wie lange er für eine Umdrehung braucht. Daran ist unter anderem sein Mond Enceladus schuld.
© NASA, JPL / SSI (Ausschnitt)
Das Problem besteht darin, dass der Saturn keine feste Oberfläche hat und damit keinen Fixpunkt, an dem man seine Rotationsgeschwindigkeit bestimmen könnte. Die Wissenschaftler behalfen sich früher damit, Radiosignale zu messen, die von dem Planeten ausgehen. Diese Signale wiederholen sich periodisch, weshalb man annahm, dass sie direkt mit der Rotation des Himmelskörpers zusammenhängen – so wie es auch bei Jupiter, Uranus und Neptun der Fall ist.
Allerdings tauchten Zweifel an dieser These auf, als herauskam, dass die Häufigkeit der Radiosignale deutlich abnimmt. Und zwar innerhalb von Monaten oder Jahren. Unlängst bestimmte die Cassini-Sonde mithilfe der Radiopulse die Dauer eines Saturntags. Der Wert, den sie ermittelte, lag um sechs Minuten über dem Wert, den die Voyager-Sonde in den frühen 1980er Jahren gemessen hatte. Das entspräche einer Verlangsamung der Saturn-Rotation um fast ein Prozent innerhalb von zwanzig Jahren – ein kaum vorstellbares Ergebnis.
Nun hat ein Forscherteam um Don Gurnett von der University of Iowa herausgefunden, woran diese Diskrepanz vermutlich liegt. Offenbar spucken die Geysire auf dem Saturnmond Enceladus große Mengen von Wasserdampf, Eis und neutralem Gas aus. Das Gas sammelt sich in einer reifenförmigen Wolke rings um den Saturn. Durch Sonnen- und Weltraumstrahlung spalten sich die Gasmoleküle in elektrisch geladene Partikel und werden vom Magnetfeld des Saturns eingefangen. Sie sammeln sich in einer Scheibe aus Plasma, die den Planeten in der Äquatorebene umgibt.
Wegen bestimmter Wechselwirkungen der geladenen Partikel mit dem Magnetfeld rotiert die Plasma-Scheibe langsamer als der Planet selbst. Wahrscheinlich ist sie es aber, von der die gemessenen Radiosignale ausgehen. Deshalb kann man aus den Signalen nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit des Saturns ableiten, schreiben die Forscher.
Wie die Wissenschaftler weiter mitteilten, kann sich die Rotationsgeschwindigkeit der Plasma-Scheibe außerdem unabhängig vom Planeten verändern. Zum Beispiel könnten die Geysire auf Enceladus zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich viel Gas ausstoßen. In Zeiten starker Aktivität, wenn sie viel Gas von sich geben, würde die Menge der geladenen Partikel in der Plasma-Scheibe zunehmen, wodurch die Scheibe langsamer rotierte. Hier könnte die Ursache dafür liegen, warum Voyager und Cassini so unterschiedliche Radiosignal-Häufigkeiten gemessen haben.
Die Wissenschaftler wollen ihre Ergebnisse demnächst im Internetportal des Fachmagazins „Science“ veröffentlichen.
FS
Allerdings tauchten Zweifel an dieser These auf, als herauskam, dass die Häufigkeit der Radiosignale deutlich abnimmt. Und zwar innerhalb von Monaten oder Jahren. Unlängst bestimmte die Cassini-Sonde mithilfe der Radiopulse die Dauer eines Saturntags. Der Wert, den sie ermittelte, lag um sechs Minuten über dem Wert, den die Voyager-Sonde in den frühen 1980er Jahren gemessen hatte. Das entspräche einer Verlangsamung der Saturn-Rotation um fast ein Prozent innerhalb von zwanzig Jahren – ein kaum vorstellbares Ergebnis.
Nun hat ein Forscherteam um Don Gurnett von der University of Iowa herausgefunden, woran diese Diskrepanz vermutlich liegt. Offenbar spucken die Geysire auf dem Saturnmond Enceladus große Mengen von Wasserdampf, Eis und neutralem Gas aus. Das Gas sammelt sich in einer reifenförmigen Wolke rings um den Saturn. Durch Sonnen- und Weltraumstrahlung spalten sich die Gasmoleküle in elektrisch geladene Partikel und werden vom Magnetfeld des Saturns eingefangen. Sie sammeln sich in einer Scheibe aus Plasma, die den Planeten in der Äquatorebene umgibt.
Wegen bestimmter Wechselwirkungen der geladenen Partikel mit dem Magnetfeld rotiert die Plasma-Scheibe langsamer als der Planet selbst. Wahrscheinlich ist sie es aber, von der die gemessenen Radiosignale ausgehen. Deshalb kann man aus den Signalen nicht die Umdrehungsgeschwindigkeit des Saturns ableiten, schreiben die Forscher.
Wie die Wissenschaftler weiter mitteilten, kann sich die Rotationsgeschwindigkeit der Plasma-Scheibe außerdem unabhängig vom Planeten verändern. Zum Beispiel könnten die Geysire auf Enceladus zu verschiedenen Zeiten unterschiedlich viel Gas ausstoßen. In Zeiten starker Aktivität, wenn sie viel Gas von sich geben, würde die Menge der geladenen Partikel in der Plasma-Scheibe zunehmen, wodurch die Scheibe langsamer rotierte. Hier könnte die Ursache dafür liegen, warum Voyager und Cassini so unterschiedliche Radiosignal-Häufigkeiten gemessen haben.
Die Wissenschaftler wollen ihre Ergebnisse demnächst im Internetportal des Fachmagazins „Science“ veröffentlichen.
FS
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