Staubfänger im Saturnsystem

Der kleine Saturnmond Enceladus stößt laufend Gas und Eispartikel aus. Dieses Material kommt nicht weit, belegen die Untersuchungen einer internationalen Astronomengruppe. Selbst jene Teilchen, die sich im Magnetfeld des Gasriesen verheddern, bleiben schließlich an einem der großen Ringe hängen.

Von Enceladus ausgestoßenes Material wird von den inneren Saturnringen wie von einem Staubfänger aufgelesen. Bild: NASA/JPL/Space Science Institute

“Der A-Ring des Saturn und Enceladus liegen 100.000 Kilometer auseinander, und doch gibt es eine physikalische Verbindung zwischen beiden”, erklärt William Farrell vom Goddard Space Flight Center der NASA. Der Forscher und seine amerikanischen und europäischen Kollegen präsentieren ihre Resultate im Fachblatt “Geophysical Research Letters”.

Die Gruppe analysierte Daten der Sonde Cassini, die seit Sommer 2004 den Saturn umkreist und neben dem Gasriesen selbst auch die zahlreichen Monde und das ausgedehnte Ringsystem erforscht. Unter anderem hatte die Sonde eine Art Sprühnebel aus feinen Eispartikeln und Molekülen entdeckt, der von dem kleinen Mond Enceladus ausgestoßen wird und den diffusen E-Ring mit Nachschub versorgt.

Ein Teil des Materials wird allerdings durch Sonnenstrahlung und bei Kollisionen elektrisch aufgeladen. Nunmehr den Griff des Saturn-Magnetfeldes verspürend, pendeln die Moleküle entlang der Feldlinien von Pol zu Pol. Und indem sie auch nach außen bzw. innen driften, bilden sie einen breiten Plasmatorus um den Saturn. Dessen innerer Rand liegt just am A-Ring, ermittelten Farrell und Kollegen anhand von Daten, die Cassini beim Eintritt in das Saturnsystem über den inneren Ringen gesammelt hatte.

Gemessen an der Frequenz der Radiostrahlung, die das Plasma aussendet, nimmt die Dichte der ionisierten Teilchen über der Außenkante des A-Rings rapide ab, fanden die Forscher. Offenbar werden die Teilchen von dem Ring regelrecht aufgelesen. “Die Bestätigung für diese Theorie lieferten uns die Veränderungen des Radiosignals über einer Lücke zwischen den Ringen, der Cassini-Teilung”, so Farrell. Dort sei die Frequenz der Strahlung wieder angestiegen. “Offenbar stieg die Plasmadichte wieder an, weil das Plasma durch die Lücke sickern konnte.”

Forschung: William M. Farrell und Michael L. Kaiser, Planetary Magnetospheres Branch, NASA Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland; Patrick Canu, Centre d’Etude des Environnements Terrestre et Planétaires, Velizy; und andere

Veröffentlichung Geohpysical Research Letters, Vol. 35, L02203, DOI 10.1029/2007GL032306

WWW:
Planetary Magnetospheres Laboratory, Goddard Space Flight Center
The Alphabet Soup of Saturn’s Rings
Cassini-Huygens
Kraft auf bewegte Ladungen
Polarlicht

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Eisiges Mahlwerk erhält Saturnringe
Saturnmond verschönert seine Nachbarn