In, durch und hinter den Ringen des Saturns

Titan, Dione, Pandora und Pan - vier Saturnmonde mit Ringen, fotografiert von der Raumsonde Cassini.

Bildcredit: Cassini Imaging Team, ISS, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Vier Monde sieht man auf diesem Bild – findet ihr sie alle? Der erste ist Titan, er liegt am weitesten im Hintergrund. Titan ist der größte Saturnmond und einer der größeren Monde im Sonnensystem. Die dunkle Struktur am oberen Rand dieser ständig bewölkten Welt ist die Nordpolkappe.

Der nächste auffällige Mond ist die helle Dione im Vordergrund mit Kratern und langen Eisklippen. Von links ragen mehrere der ausgedehnten Saturnringe ins Bild, darunter Saturns A-Ring mit der dunklen Encke-Teilung. Ganz rechts, knapp außerhalb der Ringe, seht ihr Pandora, einen nur 80 Kilometer großen Mond, der Saturns F-Ring hütet.

Wo ist der vierte Mond? Wenn ihr die Saturnringe genau betrachtet, findet ihr in der Encke-Teilung einen Fleck, das ist Pan. Obwohl Pan mit 35 Kilometern einer von Saturns kleinsten Monden ist, ist er massereich genug, um die Encke-Teilung relativ frei von Ringteilchen zu halten.

Nach mehr als einem Jahrzehnt der Forschung und Entdeckung ging der Treibstoff der Raumsonde Cassini im Jahr 2017 zur Neige. Die Raumsonde wurde in die Saturnatmosphäre gelenkt, wo sie ziemlich sicher geschmolzen ist.

Samstag, 10. April, 19h: Frühlingssternbilder – online via Zoom – Eintritt frei!

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Raumsonde Cassini kreuzt Saturns Ringebene

Saturn mit Ringschatten und Monden. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, JPL, ISS, Cassini-Bildgebungsteam; Bearbeitung: Fernando Garcia Navarro

Beschreibung: Wenn das Saturn ist, wo sind dann die Ringe? Als 1612 Saturns „Anhänge“ verschwanden, verstand Galileo nicht, warum. Später in diesem Jahrhundert erkannte man, dass Saturns ungewöhnliche Ausstülpungen Ringe waren, und dass die von der Kante sichtbaren Ringe zu verschwinden scheinen, wenn die Erde die Ringebene kreuzt. Der Grund dafür ist, dass Saturns Ringe auf eine Ebene begrenzt sind, die im Verhältnis viel dünner ist als eine Rasierklinge.

In der Neuzeit kreuzte die Roboter-Raumsonde Cassini, die Saturn umrundete, während ihrer Mission, die von 2004 bis 2017 dauerte, häufig Saturns Ringebene. Der interessierte spanische Amateur Fernando Garcia Navarro suchte eine Serie an Bildern von Überquerungen der Ringebene im Februar 2005 aus dem riesigen Onlinearchiv an Cassini-Rohbildern heraus. Das eindrucksvolle Ergebnis – digital beschnitten und repräsentativ eingefärbt – wird hier präsentiert.

Saturns dünne Ringebene erscheint blau, Bänder und Wolken in Saturns oberer Atmosphäre leuchten golden. Details der Saturnringe sind in den hohen dunklen Schatten im oberen Teil des Bildes erkennbar, das 2005 fotografiert wurde. Die Monde Dione und Enceladus wirken wie Beulen in den Ringen.

Vortrag: APOD-Herausgeber zeigt am 3. Januar in NYC die besten Astronomiebilder von 2019 und des Jahrzehnts.

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Dione, Ringe, Schatten, Saturn

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Bildcredit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Was ist diese seltsame Überlagerung von Mond und Planet? Als erstes wurde auf einem dramatischen Panorama der Saturnmond Dione von der Roboter-Raumsonde Cassini fotografiert, die derzeit den Riesenplaneten umrundet. Der helle, kraterübersäte Mond selbst misst zirka 1100 Kilometer, rechts unten ist der große, von mehreren Ringen umgebene Krater Evander zu sehen. Die Saturnringe sind hier fast von der Seite sichtbar und daher nur als dünne, waagrechte Linie erkennbar, die hinter Dione verläuft. Am unteren Bildrand wölbt sich jedoch der Schatten der Saturnringe, der die reichhaltige Struktur zeigt, die nicht direkt sichtbar war. Im Hintergrund sind auf Saturn einige wenige Wolken sichtbar. Das hier gezeigte Bild wurde bei Cassinis letztem geplanten Vorbeiflug an Dione fotografiert. Die Raumsonde soll 2017 in Saturns Atmosphäre eintauchen.

Für Lehrer: Astronomiebilder für den Unterricht finden mit dem APOD-Index oder der Suchmaschine.
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In Gesellschaft von Dione

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Bildcredit: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Beschreibung: Das ist nicht unser Mond. Es ist Dione, ein Saturnmond. Die Roboter-Raumsonde Cassini fotografierte dieses Bild letzten Monat bei einem Vorbeiflug an Saturns kraterübersätem Mond. Was dieses Bild wohl so interessant macht, ist der Hintergrund. Der große Himmelskörper hinter Dione ist Saturn, blass beleuchtet von Sonnenlicht, das von den Ringen reflektiert wird. Die dünnen Linien davor, die diagonal durchs Bild verlaufen, sind die Saturnringe. Die Millionen eisiger Steine, aus denen Saturns spektakuläre Ringe bestehen, umkreisen Saturn allesamt in derselben Ebene und erscheinen daher überraschend dünn, wenn man sie fast von der Seite sieht. Vorne in der Mitte ist Dione als Sichel zu sehen, teilweise von der Sonne beleuchtet, die links außerhalb des Bildes steht. Ein genauer Blick auf die Ringebene bringt auch den Mond Enceladus oben rechts zum Vorschein.

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Die Karte von Dione

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Bildcredit: Karte – Paul Schenk (LPI), Bilddaten – Cassini, ISS, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Diese mit zylindrischer Projektion erstellte Mondkarte ist eine von sechs neuen Farbkarten der mittelgroßen eisigen Saturnmonde, die aus Bilddaten von 10 Jahren der Raumsonde Cassini konstruiert wurden. Dione, die von Cassini (dem Astronomen) 1684 entdeckt wurde, ist zirka 1120 Kilometer groß. Die Karte basiert auf Daten von Infrarot bis Ultraviolett, die Auflösung dieser neuesten Karte des Raumfahrtzeitalters beträgt 250 Meter pro Bildpunkt. Der auffällige Helligkeitsunterschied zwischen der helleren vorauslaufenden Halbkugel (rechts) und der dunkleren nachziehenden Hälfte des gebunden rotierenden Mondes ist deutlich erkennbar. Wie andere Saturnmonde, die im breiten E-Ring wandern, bleibt Diones vorauslaufende Halbkugel blank, da sie einen Belag aus dem blassen Eismaterial des Ringes ansammelt. Das Material des E-Ringes wird immer wieder von den Geysiren auf dem Südpol des Mondes Enceladus aufgefüllt. Auch die dunkle, mit Kratern übersäte Halbkugel ist mit helleren, jüngeren Oberflächenbrüchen überzogen.

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Ringblick mit Rhea

Drei Monde schweben über den Ringen des Saturn. Links verschwindet ein Mond sowie der hintere Teil der Ringe hinter dem dunklen Saturn, der nicht im Bild erkennbar ist.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Weil Saturns Monde in der Ebene von Saturns Ringen kreisen, haben sie eine ständige Ringsicht auf den Gasriesenplaneten. Wenn die Raumsonde Cassini nahe der Ringebene vorbeizieht, teilt sie natürlich diese atemberaubende Perspektive. Die dünnen Ringe schneiden durch die Mitte dieser Cassini-Aufnahme vom April 2011.

Die Szenerie zeigt links die dunkle Nachtseite Saturns und die Seite der Ringebene von oben, die noch von der Sonne beleuchtet ist.

Rhea ist Saturns zweitgrößter Mond. Sie hat einen Durchmesser von mehr als 1500 Kilometern und steht in der Mitte. Von der Raumsonde aus ist sie der nächste Mond, sie ist nur 2,2 Millionen Kilometer entfernt. Rechts neben Rhea steht der glänzende Enceladus mit einem Durchmesser von 500 Kilometern. Er ist hier etwa 3 Millionen Kilometer entfernt. Dione hat einen Durchmesser von etwa 1122 Kilometern. Sie steht 5 Millionen Kilometer entfernt links von Cassinis Kamera und ist teilweise von Saturns Nachtseite verdeckt.

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Saturnmond Dione in leichten Farben

Der Saturnmond Dione wirkt eher grau als farbig. Seine Oberfläche wirkt sehr glatt mit flachen Kratern. Auf der Oberfläche sind auch Strahlen von Einschlägen zu sehen.

Bildcredit: NASA, JPL, SSI, ESA; Nachbearbeitung: Marc Canale

Warum hat eine Hälfte von Dione mehr Krater als die andere? Beginnen wir damit, dass eine Seite des Saturnmondes Dione immer zu Saturn zeigt und eine immer von ihm weggerichtet ist, ähnlich wie beim Erdmond.

Wegen dieser gebundenen Rotation zeigt eine Seite von Dione auf der Umlaufbahn immer nach vorne und die andere Seite immer nach hinten. Daher sollte Dione auf der Vorderseite eine deutlich höhere Menge an Einschlägen besitzen. Seltsamerweise sind jedoch auf der derzeit vorderen Hälfte von Dione weniger Krater als auf der Rückseite.

Eine wahrscheinliche Erklärung lautet, dass einige Einschläge, bei denen Krater entstanden sind, so heftig waren, dass sie Dione gedreht haben. Dabei änderte sich der Abschnitt mit der höchsten Einschlagrate, bis die Rotation des Mondes wieder gebunden war.

Dieses detailreiche Bild von Dione betont die zarten Farbtöne des Mondes und ist ein sorgfältig von einem Amateur erstelltes Mosaik. Die Einzelbilder wurden im April 2010 von der NASA-Raumsonde Cassini beim Vorbeiflug an Dione aufgenommen.

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Ein naher Vorbeiflug am Saturnmond Dione

Links füllt der Saturnmond Dione ein Drittel vom Bild. Dione ist von vielen Kratern überzogen, wir sehen nur einen Teil des Mondes. Im Hintergrund verlaufen diagonal die Saturnringe, gespickt von den kleinen Monden Epimetheus und Prometheus.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA

Was schwebt da neben Dione? Die Roboter-Raumsonde Cassini flog Ende letzten Jahres näher als je zuvor an den Saturnmond Dione heran. Dabei fotografierte sie dieses Weitwinkelbild. Es zeigt Dione, die Saturnringe und die beiden kleinen Monde Epimetheus und Prometheus.

Der Mond Dione ist 1100 Kilometer groß. Dieses Bild zeigt den Teil seiner schneeweißen Oberfläche, der von zahllosen Kratern bedeckt ist. Hinten seht ihr, wie dünn die Saturnringe sind, und wie dunkel die Oberfläche des kleineren Mondes Epimetheus. Das Bild entstand, als Cassini nur etwa 100.000 Kilometer vom großen Eismond entfernt war.

Ein weiterer geplanter Meilenstein von Cassinis Forschungsreise bei Saturn und seinen Monden ist der für morgen geplante Vorbeiflug an Titan. Im Juni soll die ferne Erde abgebildet werden, wenn die Raumsonde hinter Saturn vorbeizieht.

Galerie: Bilder der Finsternis von gestern
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