Schlagwort: Ringe

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Saturn zur Tag- und Nachtgleiche

Saturn leuchtet aus dem Dunkel hervor. Links sind die Ringe von der sonnenbeschienen Seite Saturns beleuchtet, rechts sind Planet und Ringe im Dunkel.

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

Wie sieht Saturn aus, wenn seine Ringebene genau zur Sonne zeigt? Vor dem August 2009 wusste das niemand. Alle 15 Jahre zeigen die Saturnringe genau zur Erde und verschwinden scheinbar. Das Verschwinden der Ringe ist kein Geheimnis mehr. Saturns Ringe sind bekanntlich so dünn, und die Erde ist der Sonne so nahe, dass die Ringe auch fast exakt zur Erde zeigen, wenn sie zur Sonne gerichtet sind.

Zum Glück ist die Menschheit in diesem dritten Jahrtausend fortschrittlich genug, um die Ringe bei Tag-Nacht-Gleiche mit einer Raumsonde von der Seite zu sehen. Im August 2009 fotografierte die Raumsonde Cassini im Saturnorbit zur Tag-Nacht-Gleiche eine Serie beispielloser Bilder der Saturnringe. Oben seht ihr ein Digitalkomposit aus 75 solchen Bildern.

Die Ringe erscheinen ungewöhnlich dunkel. Auf Saturns Wolkenoberflächen ist eine sehr dünne Ringschattenlinie zu erkennen. Objekte, die aus der Ringebene ragen, sind hell beleuchtet und werfen lange Schatten. Diese Bilder werden genau untersucht. So möchten Forschende die genaue Größe der Teilchen vermessen, aus denen die Saturnringe bestehen. Auch die allgemeine Dynamik der Umlaufbewegung wird dabei ermittelt.

Diese Woche findet auf der Erde eine Tag- und Nachtgleiche statt.

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Saturns wirbelnde Wolkenlandschaft

Saturns Nordpol rückte 2012 ins Sonnenlicht. Hier befindet er sich an der Licht-Schatten-Grenze, dem Terminator. In der Mitte ist ein dunkelroter runder Strudel, außen herum verläuft eine sechsseitige Sturmstruktur. Rechts oben leuchten die Saturnringe in hellem Blau.

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

Die Weitwinkelkamera der Raumsonde Cassini schickte Ende 2012 ihre ersten Ansichten von Saturns hohem Norden, die von der Sonne beleuchtet wurden. Dazu gehört dieses faszinierende Falschfarbenbild vom Nordpol des Ringplaneten. Das Komposit entstand aus Bilddaten im nahen Infrarot. Die niedrigen Wolken sind rot gefärbt und hohen grün. Daher wirkt Saturns Wolkenlandschaft sehr lebhaft.

Der orkanartige Sturm am Nordpol ist in irdischen Maßstäben gewaltig tief, rot und etwa 2000 Kilometer groß. Die Wolken am äußeren Rand rasen mit mehr als 500 Kilometern pro Stunde. Der große, gelblich-grüne sechsseitigen Strahlstrom ist als Hexagon bekannt. In seinem Inneren wirbeln auch andere atmosphärische Strudel. Die Bögen der augenfälligen Ringe des Planeten leuchten in hellem Blau. Sie verlaufen rechts über den Wolkenoberflächen.

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Der Mond bedeckt Saturn

Links unten ist ein Teil des Mondes zu sehen. Diagonal durchs Bild verläuft der Terminator. Rechts oben verschwindet Saturn gerade zur Hälfte hinter dem dunklen Mondrand.

Bildcredit und Bildrechte: Carlos Di Nallo

Was ist mit der Hälfte von Saturn passiert? Nichts weiter. Es kam bloß der Erdmond dazwischen. Rechts oben sieht man, wie Saturn teilweise vom dunklen Rand des Mondes bedeckt wird. Auch der Mond ist nur zum Teil von der Sonne beleuchtet. Dieses Jahr führten die Bahnen von Mond und Saturn dazu, dass der Ringplanet ungewöhnlich oft in der Sichtlinie hinter dem größten Begleiter der Erde lag.

Technisch gesehen ist oben eine Bedeckung zu sehen. Sie wurde bei so einer fotogenen Ausrichtung in der argentinischen Stadt Buenos Aires fotografiert. Die Bedeckung ereignete sich Anfang letzter Woche. Man sah sie mit bloßem Auge, besser aber mit einem Fernglas.

2014 bedeckt unser Mond noch viermal Saturn. Die nächste Finsternis findet am 4. August in Australien statt. Danach gibt es eine Bedeckung am 31. August, die nachts in Westafrika zu sehen ist, aber auch tagsüber in einem Großteil von Nordostamerika. (Anm.: In Europa ist am 25. Oktober eine Saturnbedeckung zu sehen.)

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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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Saturn in Blau und Gold

Saturn ist fast halb beleuchtet. Die Ringe verlaufen senkrecht im Bild und sind kaum zu sehen. Sie werfen ihre Schatten nach rechts auf die blaue Nordhalbkugel. Rechts leuchtet Saturn golden.

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

Warum ist Saturn teilweise blau? Dieses Bild von Saturn zeigt etwa das, was ein Mensch sehen würde, der knapp über der riesigen Ringwelt schwebt. Die Roboter-Raumsonde Cassini fotografierte das Bild im März 2006. Cassini umkreist derzeit Saturn.

Die majestätischen Saturnringe sind hier nur als senkrechte Linie direkt sichtbar. Doch sie zeigen ihre komplexe Struktur in den dunklen Schatten, die sie links im Bild werfen. Der Saturnmond Enceladus, der Fontänen aus Eiskristallen speit, ist nur zirka 500 Kilometer groß. Er ist die Beule in der Ringebene.

Manchmal wirkt Saturns Nordhalbkugel teilweise blau. Der Grund ist derselbe, aus dem der irdische Himmel blau erscheint: Die Moleküle in den wolkenlosen Teilen der Atmosphären beider Planeten streuen blaues Licht stärker als rotes. Wenn man tief in Saturns Wolken hineinblickt, überwiegt der natürliche goldene Farbton.

Warum der südliche Saturn nicht denselben blauen Farbton hat, ist nicht bekannt. Eine Hypothese vermutet, dass die Wolken dort höher hinaufreichen. Wir wissen auch nicht, warum Saturns Wolken golden gefärbt sind.

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Die beiden Ringe des Asteroiden Chariklo

Videoillustrations-Credit: Lucie Maquet, Observatorium Paris, LESIA

Asteroiden können Ringe haben. Vor zwei Wochen wurde eine überraschende Entdeckung veröffentlicht. Demnach hat der ferne Asteroid 10199 Chariklo mindestens zwei Ringe. Chariklo hat einen Durchmesser von etwa 250 Kilometern. Damit ist er der größte der vermessenen Zentauren. Nun ist er auch das kleinste bekannte Objekt, das Ringe besitzt.

Der Kleinplaneten ist ein Zentaur. Er umkreist die Sonne zwischen Saturn und Uranus. Dieses Video zeigt die Entdeckung der Ringe als Animation. Als Chariklo 2013 vor einem blassen Stern vorbeizog, nahm die Helligkeit des Sterns unerwartet und symmetrisch ab. Das verriet die Ringe.

Planetolog*innen führen nun Computersimulationen durch. Sie sollen zeigen, wie Chariklos unerwartetes Ringsystem entstanden sein könnte, wie es bestehen bleibt und wie lange es fortdauern könnte – trotz der geringen Masse des Asteroiden und naher Begegnungen mit anderen kleinen Asteroiden oder dem Planeten Uranus.

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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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