Schlagwort: Ringe

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Cassini zeigt Dichtewellen in Saturns Ringen

Das Wellenmuster in den Saturnringen ist erstaunlich regelmäßig. Es entsteht durch Störungen, die von Saturnmonden ausgelöst werden.

Bildcredit und Lizenz: NASA/JPL/SSI; Digitalkomposit: Emily Lakdawalla (Planetary Society)

Wie entstehen die Muster in den Ringen um Saturn? Die Raumsonde Cassini schickte wieder ein beispiellos detailreiches Bild von Saturns gewaltigem Ringsystem. Die physische Ursache einiger Strukturen in den Saturnringen kann man noch immer nicht erklären.

Hier seht ihr eine schöne geometrische Struktur in den Saturnringen. Der Grund dafür ist sicherlich eine Verdichtungswelle. Ein kleiner Mond stört systematisch die Bahnen der Ringteilchen, die in unterschiedlichen Entfernungen um Saturn kreisen. Das führt zu wellenförmigen Verdichtungen. Rechts unten im Bild verläuft eine Biegewelle. Es ist eine senkrechte Welle in den Ringteilchen. Auch sie entsteht durch die Gravitation eines Mondes in der Nähe.

Bald beendet die Sonde ihre 13-jährige Aktivität im Saturnorbit. Bei Cassinis letzten Umläufen wird eine Serie neuartiger wissenschaftlicher Messungen möglich. Wir erwarten auch Bilder des prächtigsten Ringsystems im Sonnensystem.

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Der innere Ring der Spiralgalaxie NGC 1512

Die Galaxie NGC 1512 hat keine ausgeprägten Spiralarme, sondern markante Ringe. Der Kernring umgibt das innerste Zentrum und leuchtet sehr hell, weiter außen verläuft ein strukturierter Ring. Dazwischen gibt es einen diffusen Balken.

Bildcredit: NASA, ESA, Weltraumteleskop Hubble

Die meisten Galaxien haben keine Ringe. Warum hat diese gleich zwei? Beginnen wir beim hellen Band um die Mitte von NGC 1512. Es ist ein Kernring. Er umgibt das Zentrum der Galaxie und leuchtet hell, weil er viele neue Sterne enthält. Doch die meisten Sterne und begleitendes Gas und Staub umkreisen das galaktische Zentrum in einem Ring, der weiter außen liegt. Er liegt hier am Bildrand. Dieser Ring wird „innerer Ring“ genannt, was manche überrascht.

Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr, dass der innere Ring die Enden eines diffusen Zentralbalkens verbindet. Er verläuft waagrecht über die Galaxie. Diese Ringstrukturen entstehen vermutlich durch eine Asymmetrie in NGC 1512. Sie ist ein schleppender Prozess, der sich über Jahrhunderte hinzieht. Durch die Gravitation dieser Asymmetrie von Galaxie und Sternbalken fallen Gas und Staub vom inneren Ring zum Kernring. So steigern sie die Sternbildungsrate im Kernring.

Manche Spiralgalaxien haben noch einen dritten Ring. Das ist ein äußerer Ring, der noch weiter entfernt um die Galaxie kreist.

In zwei Wochen: Sonnenfinsternis 2017 in den USA

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Atlas, Daphnis und Pan

Die Monde Atlas, Daphnis und Pan sind von oben nach unten angeordnet. Alle drei sind im selben Maßstab abgebildet. Atlas und Pan haben seltsame Wälle am Äquator, die vielleicht aus Ringmaterial bestehen.

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

Atlas, Daphnis und Pan sind kleine innere Ringmonde von Saturn. Diese Montage zeigt Bilder der Raumsonde Cassini, die immer noch um Saturn kreist. Sie sind im gleichen Maßstab dargestellt. Daphnis wurde 2005 auf Bildern von Cassini entdeckt. Atlas und Pan sichtete man schon auf Bildern der Raumsonden Voyager 1 und 2.

Atlas hat die Form einer fliegenden Untertasse. Er kreist nahe dem äußeren Rand von Saturns hellem A-Ring. Daphnis kreist in der schmalen Keeler-Teilung und Pan in der größeren Encke-Teilung des A-Rings. Die seltsamen Wälle am Äquator der kleinen Ringmonde sind vielleicht Ansammlung von Ringmaterial, die im Lauf der Zeit aufgebaut wurden. Sogar der winzige Mond Daphnis schlägt Wellen im Ringmaterial, während er den Rand der Keeler-Teilung entlanggleitet.

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Cassinis Aussicht bei Saturn

Credit: Bilder: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA; Zusammenstellung des Videos: Chris Abbas; Musik-Credit und Lizenz: Ghosts I-IV (Nine Inch Nails)

Was sah die Raumsonde Cassini bei Saturn? Dieses Musikvideo zeigt einige der frühen Höhepunkte. Es läuft in Zeitraffer. Im ersten Abschnitt (00:07) erscheint eine senkrechte Linie. Es sind Saturns dünnen Ringe, die man von der Seite sieht. Bald zischen einige Saturnmonde vorbei.

Der nächste Abschnitt (00:11) zeigt Saturns ungewöhnlich welligen F-Ring. Er wird von den beiden Schäfermonden eingegrenzt, die ihn ständig stören. Bald blitzt ein Großteil von Saturns weitem Ringsystem vorbei, manchmal zusammen mit dem gewaltigen Planeten.

Wolkenmuster auf Titan (00:39) und Saturn (00:41) werden betont. Danach sieht man Ausschnitte von Vorbeiflügen an mehreren Saturnmonden. Dazu zählen Phoebe, Mimas, Epimetheus und Iapetus. An anderen Stellen fliegen die Saturnmonde scheinbar aneinander vorbei, während sie um Saturn kreisen. Cassini sah auch Sternfelder im Hintergrund. Sie dringen manchmal über hellen vorbeiziehenden Monden ein.

Die robotische Raumsonde Cassini revolutioniert seit 2004 unser Wissen über Saturn und seine Monde. Im September endet Cassinis Mission dramatisch. Dann wird die Raumsonde auf Tauchgang in den Ringriesen gelenkt.

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Saturn nahe der Opposition

Der runde Saturn ist von markanten kreisförmigen Bändern überzogen. Außen herum verlaufen weißgraue breite Ringe mit Lücken.

Bildcredit und Bildrechte: D. Peach, E. Kraaikamp, F. Colas, M. Delcroix, R. Hueso, G. Therin, C. Sprianu, S2P, IMCCE, OMP

Saturn erreichte am 16. Juni die Opposition von 2017. Bei Opposition steht er am irdischen Himmel gegenüber der Sonne. Um die Opposition ist Saturn die ganze Nacht sichtbar, leuchtet am hellsten und steht uns am nächsten.

Dieses scharfe Bild zeigt den Ringplaneten. Es wurde vor wenigen Tagen – am 11. Juni – mit einem 1-Meter-Teleskop am Observatorium auf dem Pic du Midi fotografiert. Der Nordpol des Riesenplaneten badet im Sonnenlicht. Dort befindet sich ein Sturmsystem mit einem seltsamen Sechseck. Doch auch Saturns breites Ringsystem ist sehr detailreich abgebildet.

Die schmale Encke-Teilung verläuft um den ganzen äußeren A-Ring. Im blasseren inneren C-Ring sind kleine Ringe erkennbar. Durch die breitere Cassiniteilung sieht man Saturns Südhalbkugel. Zur Opposition leuchten die Saturnringe besonders hell. Das ist der sogenannte Oppositionseffekt, er ist auch als Seeliger-Effekt bekannt. Die eisigen Ringteilchen werden von der Erde aus gesehen direkt beleuchtet. Sie werfen keine Schatten und streuen Sonnenlicht stärker zurück. Dadurch nimmt die Helligkeit drastisch zu.

Doch die beste Sicht auf den Ringplaneten hat derzeit die Raumsonde Cassini im Saturnorbit. Derzeit taucht Cassini bei ihrem aktuellen 9. Orbit des großen Finales tief in die Ringe.

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Cassini blickt vom Saturn hinaus

Vorne ragt der Nordpol des Planeten Saturn auf, rechts ist der Wirbel am Pol, er ist von dem Sechseck aus Wolken umgeben. Oben breiten sich die Ringe des Planeten Saturn aus.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, Space Science Institute

So sieht Saturn aus, wenn man innerhalb der Ringe ist. Letzte Woche lenkte die NASA die Raumsonde Cassini erstmals zwischen Saturn und die Ringen hindurch. Bei diesem Tauchgang fotografierte die robotische Raumsonde Hunderte Bilder. Sie zeigen die Strukturen in Saturns Atmosphäre so detailreich wie nie zuvor.

Als die Raumsonde zurückblickte, nahm sie eindrucksvolle Perspektiven auf. Das oben gezeigte Bild entstand wenige Stunden vor der größten Annäherung. Darauf sieht man Saturns ungewöhnliches Sechseck am Nordpol.

Saturns C-Ring ist der am nächsten gelegene, den wir sehen. Die dunkle Cassiniteilung trennt den inneren B-Ring vom äußeren A-Ring. Wenn man genau schaut, sieht man die beiden kleinen Monde, die den F-Ring eingrenzen. Er ist hier am weitesten entfernt.

Das Bild ist unbearbeitet und wird noch offiziell geprüft, kalibriert und zu einem späteren Zeitpunkt veröffentlicht. Die Mission Cassini wird wie geplant beendet, indem die Sonde am 15. September in die Atmosphäre des Planeten Saturn taucht.

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Erde zwischen den Ringen

Zwischen dicht gewobenen Saturnringen verlaufen breite dunkle Spalte. Vorne leuchtet ein winziger Himmelskörper in der breiten Lücke. Es ist die Erde. Links daneben ist auch der Mond erkennbar.

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

Am 12. April war die Sonne hinter der Saturn verdeckt. Die Kamera der Raumsonde Cassini blickte ins innere Sonnensystem und auf die Ringe des Gasriesen, die von hinten beleuchtet waren. Das Mosaikbild zeigt oben den A-Ring mit der breiteren Encke-Teilung und der engeren Keeler-Teilung. Unten ist der F-Ring. Er leuchtet wegen der Blickgeometrie hell. Der Lichtpunkt zwischen den Ringen ist die Erde. Sie ist 1,4 Milliarden Kilometer entfernt.

Wenn ihr genau hinseht, erkennt ihr sogar den großen Erdmond. Er ist das Lichtpünktchen links neben dem Planeten. Heute nähert sich die Raumsonde Cassini zum letzten Mal Saturns großem Mond Titan. Mithilfe seiner Gravitation soll die Raumsonde zum großen Finale einschwingen. Diese letzte Umlaufserie bringt Cassini ins Innere der Saturnringe.

Heute ist Tag der Erde: Adoptiere den Planeten!

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Cassini zeigt Saturn in Infrarot

Die Raumsonde Cassini blickt von schräg oben auf den Planeten Saturn, der fast das ganze Bild füllt. Oben und unten sind die Ringe zu sehen. Am Nordpol von Saturn breitet sich das berühmte Sechseck aus.

Bildcredit: NASA, JPL-Caltech, SSI; Bearbeitung: Maksim Kakitsev

Viele Details auf Saturn treten im Infrarotlicht klar hervor. Wolkenbänder haben tolle Strukturen. Dazu zählen auch ausgedehnte Stürme. In Infrarot ist auch das ungewöhnliche sechseckige Wolkenmuster um Saturns Nordpol ziemlich auffällig. Jede Seite des dunklen Sechsecks ist etwa so breit wie die Erde.

Niemand ahnte von der Existenz des Sechsecks. Sein Ursprung und der Grund für seine Stabilität werden weiterhin erforscht. Saturns berühmte Ringe kreisen um den Planeten und werfen Schatten unter dem Äquator.

Das Bild wurde erst kürzlich bearbeitet. Doch die robotische Raumsonde Cassini fotografierte es schon 2014 in mehreren Wellenlängen von Infrarot. Im September endet die Mission Cassini dramatisch. Dann wird die Raumsonde auf Tauchgang in den Ringriesen gelenkt.

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