Dauerhafte Saturn-Polarlichter

Drei Bilder zeigen Saturn schräg von unten, sie sind zu einem Komposit kombiniert. Am Südpol leuchten blaue Polarlichter.

Bildcredit: J. Clarke (Boston U.) und Z. Levay (STScI), ESA, NASA

Sind Saturns Polarlichter ähnlich wie jene auf der Erde? Um diese Frage zu beantworten, beobachteten das Weltraumteleskop Hubble und die Raumsonde Cassini gleichzeitig Saturns Südpol, als sich Cassini im Jänner 2004 dem Gasriesen näherte. Hubble fotografierte Bilder im Ultraviolettlicht. Gleichzeitig zeichnete Cassini Radio-Emissionen auf und beobachtete den Sonnenwind.

Wie auf der Erde bilden Saturns Polarlichter ganze oder unvollständige Ringe um die Magnetpole. Doch anders als auf der Erde bestehen Saturns Polarlichter nicht nur Minuten, sondern Tage. Sie entstehen, wenn geladene Teilchen in die Atmosphäre eintreten. Doch Saturns Polarlichter werden anscheinend stärker vom Sonnenwind moduliert als die Polarlichter auf Jupiter oder auf der Erde.

Die Bildfolge zeigt drei Hubblebilder von Saturn, die im Abstand von je drei Tagen fotografiert wurden.

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Voyagers Neptun

Der Planet Neptun und sein größter Mond Triton sind auf diesem Komposit sichelförmig abgebildet, umgeben von den zarten Ringen Neptuns. Im Hintergrund wurde ein Sternenhimmel eingefügt, welcher der Sicht der Raumsonde Voyager 2 auf das Neptunsystem entsprach.

Kompositbild-Credit und Bildrechte: Montage/Bearbeitung – Rolf Olsen, Daten – Voyager 2, Planetares Datensystem der NASA

Auf ihrer Reise durch das äußere Sonnensystem erreichte die Raumsonde Voyager 2 am 25. August 1989 die größte Annäherung an Neptun. Sie ist die einzige Raumsonde, die je den fernsten Gasriesen besucht hat.

Diese anregende Kompositszene entstand aus Bildern, die bei der Annäherung und an den folgenden Tagen fotografiert wurden. Sie zeigt den blassen äußeren Planeten, seinen größten Mond Triton und das zarte Ringsystem. Die interplanetare Perspektive knapp außerhalb Neptuns Orbit blickt zur Sonne. Sie zeigt den Planeten und Triton als dünne, sonnenbeleuchtete Sicheln.

Federwolken und ein dunkles Band umkreisen Neptuns Südpolregion. Über dem Pol befindet sich ein Wolkenwirbel. Teile des sehr blassen Ringsystems und die drei hellen Ringbögen wurden erstmals von Voyager bei ihrem Vorbeiflug fotografiert. Die blassen Segmente sind in dieses zusammengesetzte Bild hineinmodelliert.

Das Sternenfeld im Hintergrund umfasst 7,5 Grad. Es wurde aus Daten einer Himmelsdurchmusterung zusammengesetzt, die auf das Sternbild Giraffe zentriert war. Das entspricht dem Blickwinkel der abreisenden Voyager-Sonde auf das Neptunsystem.

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Raumsonde Cassini kreuzt Saturns Ringebene

Über den Planeten Saturn verläuft eine dünne blaue Linie, das sind die berühmten Ringe. Auf der Linie sind zwei kleine Monde erkennbar. Oben werfen die Ringe Schatten auf den Planeten.

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

Wenn das Saturn ist, wo sind dann die Ringe? Galileo beobachtete 1612, wie Saturns „Anhängsel“ verschwanden. Doch er verstand nicht, warum. Später, aber noch im selben Jahrhundert, erkannte man, dass Saturns ungewöhnliche Ausstülpungen Ringe sind, und dass sie scheinbar verschwinden, wenn die Erde die Ringebene kreuzt. Dann sind die Ringe von der Seite sichtbar. Die Saturnringe liegen in eine Ebene, die proportional viel dünner ist als eine Rasierklinge.

Auch die Roboter-Raumsonde Cassini kreuzt die Ebene der Saturnringe. Beim Kreuzen der Ebene entstand einer Serie von Bildern. Der interessierte spanische Amateur Fernando Garcia Navarro wählte aus dem enormen Onlinearchiv von Cassinis Rohbildern eines vom Februar 2005.

Das eindrucksvolle Ergebnis ist ein digital beschnittenes Bild in charakteristischen Farben. Saturns dünne Ringebene erscheint blau, die Bänder und Wolken in Saturns oberer Atmosphäre sind goldfarben. Details der Saturnringe sind in den hohen, dunklen Schatten im oberen Teil des Bildes erkennbar. Monde erscheinen als Beulen in den Ringen.

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Saturn von oben

Saturn ist schräg von oben zu sehen. Der Planet wirft einen Schatten auf die Ringe. Das Wirbelsturm-Sechseck, das den Nordpol umgibt, ist ganz von der Sonne beleuchtet.

Bildcredit und Lizenz: NASA/JPL/SSI; Gestaltung: Gordan Ugarkovic

Dieses Saturnbild kann nicht auf der Erde entstanden sein. Kein Bild, das auf der Erde fotografiert wurde, kann die Nachtseite von Saturn und den Schatten zeigen, den der Planet auf die Saturnringe wirft. Die Erde ist der Sonne viel näher als Saturn. Daher sieht man von der Erde aus nur die Tagseite des Ringplaneten.

Dieses Bildmosaik entstand zu Beginn des Monats. Es wurde von der Roboter-Raumsonde Cassini aufgenommen, die derzeit um Saturn kreist. Die schönen Saturnringe sind ganz zu sehen, auch Details der Wolken wie das polare Sechseck, das den Nordpol umgibt, und ein ausgedehntes helles Sturmsystem.

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Saturn, Titan, Ringe und Dunst

Das seltsam wirkende Bild zeigt den Saturnmond Titan von einem hellen Kranz umgeben. Es ist Gas aus seiner Atmosphäre, das von hinten beleuchtet wird. Unten ragt Enceladus in den Ring. Davor schneiden die schmalen Saturnringe waagrecht ins Bild.

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

Das ist keine Sonnenfinsternis. Das Bild zeigt eine betriebsame Ansicht mit Monden und Ringen. Sie wurde bei Saturn fotografiert. Das große, runde Objekt in der Bildmitte ist Titan. Er ist der größte Saturnmond und eines der faszinierendsten Objekte im Sonnensystem. Der dunkle Fleck in der Mitte ist der feste Hauptteil des Mondes. Der helle Ring, der ihn umgibt, ist Atmosphärendunst über Titan. Das Gas streut Sonnenlicht zu einer Kamera an Bord der Roboter-Raumsonde Cassini.

Waagrecht schneiden die Saturnringe durchs Bild. Sie sind fast von der Kante zu sehen. Rechts unter Titan befindet sich der kleine Saturnmond Enceladus.

Das Bild wurde fast mit Blick zur Sonne fotografiert. Daher erscheinen die Oberflächen von Titan und Enceladus als Silhouetten. Die Saturnringe wirken wie ein Negativbild. Wenn ihr nun Enceladus sehr genau anseht, erkennt ihr Spuren von Eisstrahlen, die am unteren Rand hinausschießen. Diese Strahlen führten zu Vorschlägen für eine künftige Landung auf Enceladus. Dabei will man ins Eis zu graben und nach Anzeichen für außerirdisches Leben suchen.

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Zwei Ansichten der Erde

Das Bild ist zweigeteilt. Beide Bildfelder zeigen Erde und Mond, links fotografiert von Cassini unter dem Planeten Saturn, rechts von der Raumsonde MESSENGER aus dem Merkurorbit.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA und NASA/HU-Labor für angewandte Physik/Carnegie Inst. Washington

Erstmals wurde unsere Erde am selben Tag zweimal quer durchs Sonnensystem fotografiert, und zwar aus den Blickwinkeln von Merkur und Saturn. Das linke Bild zeigt die Erde als blasserń blauen Punkt unter den Saturnringen. Das Bild stammt von der Roboter-Raumsonde Cassini, die derzeit den Gasriesen umkreist. Rechts sieht man das Erde-Mond-System vor einem dunklen Hintergrund. Das Bild wurde von der Raumsonde MESSENGER aufgenommen, die derzeit um Merkur kreist.

Auf dem MESSENGER-Bild leuchten Erde (links) und Mond (rechts) hell im Sonnenlicht, das sie reflektieren. MESSENGER fotografierte das überbelichtete Bild letzten Freitag. Die Raumsonde suchte dabei nach kleinen natürlichen Begleitern des innersten Planeten, also nach Monden, die kaum erkennbar wären. Am selben Tag fotografierten Menschen auf dem Planeten Erde Bilder von Saturn.

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Jahreszeiten auf Saturn

Das Bildmosaik zeigt 5 Ansichten von Saturn, die zu verschiedenen Jahreszeiten aufgenommen wurden. Links unten sind die Ringe sehr schmal, rechts oben sind sie weit geöffnet.

Bildcredit: R. G. French (Wellesley College) et al., NASA, ESA und das Hubble-Vermächtnisteam (STScI/AURA)

Die Achse von Saturn ist geneigt. Daher gibt es bei seinem Umlauf um die Sonne Jahreszeiten, ähnlich wie auf dem Planeten Erde, … doch Saturns Jahreszeiten dauern länger als sieben Jahre. Welche Jahreszeit ist jetzt gerade auf Saturn?

Die Neigung der Saturnringe, die um den Äquator kreisen, bietet eine ziemlich plastische Darstellung der Jahreszeiten. 2009 waren die Saturnringe fast von der Kante zu sehen, bis 2016 werden die sie jedes Jahr deutlicher wahrnehmbar. Der Ringplanet steht am Abendhimmel, daher haben wir eine prächtige Sicht, während auf der Nordhalbkugel Saturns der Sommer beginnt und der Winter den Süden erreicht.

Das Weltraumteleskop Hubble fotografierte diese Bildfolge in Zeitabständen von etwa einem Jahr. Die linke Aufnahme entstand 1996, die rechte im Jahr 2000. Obwohl die Saturnringe massiv wirken, sind sie wahrscheinlich weniger als 50 Meter dick. Sie bestehen aus einzeln kreisenden Eis- und Gesteinsteilchen. Ihre Größe reicht von Sandkörnchen bis scheunengroßen Brocken.

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Ein rasendes Sturmsystem auf Saturn

Die orangefarbene Saturnkugel mit weißer Mitte ist von links von der Sonne beleuchtet. Waagrecht verlaufen die Saturnringe durchs Bild, sie sind nur eine dünne blaue Linie. Die Schatten fallen nach unten auf Saturns Wolken. Oben tobt ein wirbelndes Sturmsystem.

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

Er war einer der größten und langlebigsten Stürme, die je in unserem Sonnensystem beobachtet wurden. Die oben gezeigte Wolkenformation auf Saturns Nordhalbkugel war erstmals Ende 2010 zu sehen. Sie war von Anfang an größer als die Erde und breitete sich bald über den ganzen Planeten aus.

Der Sturm wurde nicht nur von der Erde aus verfolgt, sondern auch aus der Nähe, und zwar von der Roboterraumsonde Cassini, die derzeit Saturn umkreist. Das oben gezeigte Falschfarben-Infrarotbild entstand im Februar. Wolken, die tief in der Atmosphäre liegen, sind orangefarben dargestellt. Helle Farben betonen höher liegende Wolken.

Die Saturnringe sind fast genau von der Seite zu sehen. Es sind dünne, blaue waagrechte Linien. Die gekrümmten, dunklen Bänder sind die Schatten der Ringe, welche die Sonne von oben links auf die Wolkenoberflächen wirft.

Der heftige Sturm ist eine Quelle von Radiorauschen, das von Blitzen stammt. Er entstand vermutlich beim Wechsel der Jahreszeiten, als auf der Nordhalbkugel von Saturn der Frühling begann. Nachdem der ikonische Sturm länger als sechs Monate getobt hatte, umkreiste er den ganzen Planeten. Am Ende versuchte er, in seinen eigenen Schwanz zu beißen. Das löste überraschenderweise sein Verschwinden aus.

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