Auf Wiedersehen zu Saturns Ringen
Die breiten, ikonischen Ringe des Saturn machen diesen Planeten zum teleskopischen Prunkstück des Sonnensystems, aber neue Forschungen bestätigen, dass die Ringe des Planeten nur vorübergehend sind. Das neue Werk warveröffentlicht17. Dezember 2018, impeer-reviewedTagebuchIkarus. Es beschreibt einen Prozess, bei dem Eispartikel aus den Ringen durch die Schwerkraft auf den Saturn gezogen werden und als staubigerRingregen.
James O'Donoghuevom Goddard Space Flight Center der NASA ist Hauptautor der neuen Studie. O’Donoghue sagte in einer Erklärung:
Wir schätzen, dass dieser „Ringregen“ in einer halben Stunde eine Menge Wasserprodukte aus den Saturnringen abfließen lässt, die ein olympisches Schwimmbecken füllen könnten.
Die Ringe des Saturn bestehen aus unzähligen einzelnen Partikeln mit Größen von erbsengroß bis zu riesigen Felsbrocken. Diese Partikel bestehen hauptsächlich aus Wassereis mit einer Spur von Gesteinsmaterial. Es gibt zwei grundlegende Möglichkeiten, wie Saturn seine Ringe bekommen hat. Es ist denkbar, dass Saturn vor 4 1/2 Milliarden Jahren mit den Ringen aus der großen Gas- und Staubwolke gebildet wurde, die auch unsere Sonne und die anderen Planeten bildete. Oder – wie es jetzt wahrscheinlicher erscheint – die Ringe begannen als Monde für Saturn, die kollidierten, oder ein Mond, der zu nahe kam (innerhalb von SaturnsGrenze Rock) und wurde erschüttert vonGezeitenkräfte.
Die neue Forschung begünstigt die Idee, dass die Ringe neu und vorübergehend sind. Wie einige frühere Studien deutet es auf ein viel jüngeres Alter der Ringe als 4 1/2 Milliarden Jahre hin. DieRingregenallein deutet darauf hin, dass die Ringe nicht länger als 300 Millionen Jahre halten werden, sagten diese Wissenschaftler.Frühere Forschungschlug einen noch kürzeren Zeitrahmen für die Ringe vor, so dass sie weniger als 100 Millionen Jahre zu leben haben. O’Donoghue sagte:
Wir haben das Glück, das Ringsystem des Saturn zu sehen, das sich in der Mitte seines Lebens zu befinden scheint. Wenn Ringe jedoch vorübergehend sind, haben wir vielleicht nur die riesigen Ringsysteme von Jupiter, Uranus und Neptun verpasst, die heute nur noch dünne Ringellocken haben!
Künstlerisches Konzept, wie Saturn in den nächsten hundert Millionen Jahren aussehen könnte. Nach diesem Szenario würden die innersten Ringe zuerst verschwinden, wenn sie auf den Planeten regnen. Ihnen würden langsamer die äußeren Ringe folgen. Bild überNASA / Cassini / James O'Donoghue.
Die ersten Hinweise, dass aRingregenexistierten, stammten aus Beobachtungen der Voyager-Raumsonde in den frühen 1980er Jahren. Nun, laut einer Aussage der NASA:
Ringteilchen geraten in einen Balanceakt zwischen der Anziehungskraft der Saturn-Schwerkraft, die sie zurück in den Planeten ziehen will, und ihrer Umlaufgeschwindigkeit, die sie nach außen in den Weltraum schleudern will. Winzige Teilchen können durch ultraviolettes Licht der Sonne oder durch Plasmawolken, die beim Mikrometeoroid-Bombardement der Ringe entstehen, elektrisch aufgeladen werden. Wenn dies geschieht, können die Teilchen die Anziehungskraft des Saturn-Magnetfelds spüren, das sich an den Saturnringen nach innen in Richtung des Planeten krümmt. In einigen Teilen der Ringe ändert sich, wenn sie einmal aufgeladen sind, das Kräftegleichgewicht auf diese winzigen Teilchen dramatisch, und die Schwerkraft des Saturn zieht sie entlang der magnetischen Feldlinien in die obere Atmosphäre.
Dort verdampfen die eisigen Ringpartikel und das Wasser kann chemisch mit der Ionosphäre des Saturn reagieren. Ein Ergebnis dieser Reaktionen ist eine Verlängerung der Lebensdauer elektrisch geladener Teilchen namens H3+-Ionen, die aus drei Protonen und zwei Elektronen bestehen. Wenn sie durch Sonnenlicht mit Energie versorgt werden, leuchten die H3+-Ionen im Infrarotlicht, das von O’Donoghues Team mit speziellen Instrumenten am Keck-Teleskop in Mauna Kea, Hawaii, beobachtet wurde.
Ihre Beobachtungen zeigten leuchtende Bänder auf der Nord- und Südhalbkugel des Saturn, wo die magnetischen Feldlinien, die die Ringebene schneiden, in den Planeten eindringen. Sie analysierten das Licht, um die Regenmenge des Rings und seine Auswirkungen auf die Ionosphäre des Saturn zu bestimmen. Sie fanden heraus, dass die Regenmenge bemerkenswert gut mit den erstaunlich hohen Werten übereinstimmt, die mehr als drei Jahrzehnte zuvor ermittelt wurden …
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Die Ringe des Saturn wurden alphabetisch in der Reihenfolge ihrer Entdeckung benannt. Der schmale F-Ring markiert die äußere Begrenzung des Hauptringsystems. Bild über NASA JPL/Caltech/Space Science Institute.
Das Team stellte auch fest, dass eine Region im Süden des Saturn den größten Teil des Ringregens erhielt.
Und sie entdeckten ein leuchtendes Band auf einem höheren Breitengrad auf der Südhalbkugel des Saturn. Hier schneidet das Magnetfeld des Saturn die Umlaufbahn des Saturnmondes Enceladus, der von der Raumsonde Cassini entdeckt wurde, um Geysire aus Wassereis in den Weltraum zu schießen.
Es wird seit einigen Jahren angenommen, dass ein Teil dieses Materials von Enceladus auch auf Saturn regnet, und diese neue Arbeit bestätigt diesMondregenexistiert auch.
Saturnmond Enceladus driftet vor den Ringen und dem winzigen Mond Pandora in dieser Ansicht, die die NASA-Raumsonde Cassini am 1. November 2009 aufgenommen hat Jets, die vom Südpol von Enceladus ausgehen, der einen Durchmesser von etwa 505 km hat. Pandora, die etwa 84 km breit ist, befand sich zum Zeitpunkt der Aufnahme auf der gegenüberliegenden Seite der Ringe von Cassini und Enceladus. Diese Ansicht blickt auch auf die Nachtseite von Pandora, die von schwachem goldenem Licht beleuchtet wird, das vom Saturn reflektiert wird. Bild über NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute.
Fazit: Neue Forschungen bestätigen die Idee, dass die ikonischen Ringe des Planeten Saturn nur vorübergehend sind. Auf Saturn fällt offenbar ein Ringregen, der die Ringe in etwa 100 bis 300 Millionen Jahren zum Verschwinden bringen soll.