Cassini: Ringe des Saturn als Seismograf für Blick ins Innere genutzt

Die Ringe des Saturn haben zwei US-Forschern einen Einblick ins Innere des Gasriesen ermöglicht. Dort sieht es offenbar ziemlich anders aus als gedacht.

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(Bild: Caltech/R. Hurt (IPAC))

Lesezeit: 3 Min.

Zwei US-Forscher haben die Ringe des Saturn als Seismografen genutzt und aus Wellen, die durch sie hindurch laufen, Rückschlüsse auf das Innere des Gasplaneten geschlossen. Dessen Kern ist demnach nicht fest, wie bislang angenommen, sondern eher eine Art "diffuse Suppe aus Eis, Felsen und flüssigen Metallen", erläutern sie. Außerdem erstreckt sich der Kern des Saturn demnach über 60 Prozent des Durchmessers und ist also erheblich größer als gedacht. Die nun im Fachmagazin Nature Astronomy vorgestellte Analyse beruht auf Daten der Saturnsonde Cassini, die 2017 in den Gasriesen gestürzt ist.

Zur Untersuchung der Verhältnisse im Inneren von riesigen Gasplaneten wie dem Saturn mussten bisher vor allem deren Gravitationsfelder vermessen werden, erläutern Christopher Mankovich und Jim Fuller vom California Institute of Technology. Die Theorie, dass der Saturn seine Ringe zum Schwingen bringt und die deshalb als Seismograf genutzt werden können, sei vor 30 Jahren vorgeschlagen worden. Erst 2013 sei es dank Cassini aber möglich gewesen, dieses Phänomen direkt nachzuweisen. Der sogenannte C-Ring enthält demnach charakteristische Muster, die auf Fluktuationen im Gravitationsfeld des Saturn zurückgehen. Genau die haben die beiden nun analysiert und darauf basierend ein neues Modell des Saturn-Inneren erarbeitet.

Mankovich erklärt, dass die Oberfläche des Saturn sich andauernd leicht bewegt und sich wie ein leicht kräuselnder See verhält. Sie hebe und senke sich dabei ungefähr um einen Meter pro Stunde. Wie ein Seismograf nehmen die Ringe die dadurch verursachten leichten Störungen in dem Gravitationsfeld auf und die Partikel, aus denen sich die Ringe zusammensetzen, wackeln entsprechend. Aus diesen Bewegungen hätten sie auf die Zusammensetzung des Inneren schließen können. Das Innere müsse demnach stabil sein, und zwar so, dass der Anteil von Eis und Gestein graduell ansteigt, je tiefer man kommt. Insgesamt sei der Kern also diffus und nicht so fest wie angenommen. Das mache es unter anderem schwieriger, das Magnetfeld des Saturn zu erklären.

Cassini: Letzte Aufnahmen am Saturn (18 Bilder)

Saturns Atmosphäre und die Ringe
(Bild: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Das Ergebnis der Analyse passt zu einem ähnlichen Fund der Jupitersonde Juno, erläutern die Forscher noch. Auch der größte Planet des Sonnensystems könnte demnach einen ähnlich verdünnten Kern haben. Beide Ergebnisse seien auch eine Herausforderung für die aktuellen Modelle zur Entstehung der Gasriesen, gestehen sie noch ein. Denen liege die Annahme zugrunde, dass sich erst feste Gesteinskerne bilden, die dann das Gas anziehen und um sich sammeln. Sollten sich die Funde nun bestätigen, wäre das Gas wohl schon früher an dem Prozess beteiligt. Gleichzeitig gesellt sich der Fund zum Saturn zu einer jüngst vorgestellten Analyse zum Mars, die ebenfalls gezeigt hat, dass unser Wissen über das Innere andere Planeten im Sonnensystem noch sehr begrenzt ist.

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(mho)