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Dienstag, 26.07.2016
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Saturn-Tag ist jetzt fünf Minuten kürzer

Neue Methode korrigiert Rotation und Windgeschwindigkeiten auf dem Gasplaneten

Der Planet Saturn rotiert fünf Minuten schneller als bisher angenommen. Sein Tag ist damit nur noch genau zehn Stunden, 34 Minuten und 13 Sekunden lang. Auch die bisher kalkulierten Windgeschwindigkeiten könnten dadurch um mehr als 250 Kilometer pro Stunde danebenliegen, wie Wissenschaftler jetzt in „Nature“ berichten. Eine neue, nicht mehr nur auf Magnetfeldmessungen beruhende Methode verhalf ihnen zu den genaueren Werten.
Saturn rotiert schneller als gedacht

Saturn rotiert schneller als gedacht

Die Rotation von Gasplaneten wie dem Jupiter oder Saturn zu messen ist schwierig. Denn diese Planeten haben keine feste Oberfläche, die sich als Referenz nutzen lässt. Beim Saturn kommt erschwerend hinzu, dass seine Magnetfelder fast genau an der Rotationsachse ausgerichtet sind – die magnetischen Pole stimmen bis auf ein Prozent mit den geographischen überein. Daher erlauben ihre Fluktuationen keinen klaren Rückschluss auf die Rotation in den tieferen Bereichen des Planeten.

Gasbewegungen statt Magnetfeld als Basis


Jetzt aber hat ein internationales Forscherteam, unter Leitung von Wissenschaftlern der Universität von Oxford in Großbritannien und der Universität von Louisville in den USA, dieses Problem mithilfe einer neuen Methode gelöst. Statt wie bisher Magnetdaten als Basis zu nehmen, legten sie ihr Hauptaugenmerk auf Unterschiede und Gemeinsamkeiten in der Bewegung der verschiedenen Schichten des Gasplaneten.

Dafür werteten sie einerseits Daten über die Bewegungen der Ammoniakwolken der Atmosphäre aus, die der Wissenschaftler Timothy Dowling von der Universität von Louisville seit zehn Jahren gesammelt und analysiert hatte. Andererseits stützten sie sich auf Messungen der Saturnsonde Cassini, die mittels Infrarotspektrometer seit 2004 Daten über die tieferen Bereiche des Planeten liefert.

„Wir erkannten, dass wir die Information über das, was auf der Planetenoberfläche sichtbar war, mit den Infrarotdaten von Cassini über das tiefe Innere des Planeten kombinieren konnten und erstellten daraus eine dreidimensionale Karte der Saturnwinde“, erklärt Professor Peter Read, Physiker an der Oxford Universität. „Mit dieser Karte wiederum konnten wir verfolgen, wie sich große Wellen und Strudel in der Atmosphäre entwickeln. Daraus ergab sich eine neue Schätzung für die zugrundeliegende Rotation des Planeten.“


Rotation schneller und komplizierter


Die neuen Ergebnisse deuten nach Ansicht der Forscher auch darauf hin, dass die Rotation des Saturn komplizierter sein könnte als die von Gesteinsplaneten wie der Erde, da sein Inneres nicht fest sondern flüssig ist. Gleichzeitig werfen sie auch ein neues Licht auf die Entwicklung und Eigenschaften der anderen Gasplaneten des Sonnensystems, Jupiter, Uranus und Neptun.

„Obwohl die Kürzung des Saturntages um fünf Minuten nicht gerade nach sehr viel klingt, weist es doch darauf hin, dass beispielsweise unsere bisherigen Schätzungen der Windgeschwindigkeiten um mehr als 250 Kilometer pro Stunde danebenliegen könnten“, erklärt Read. „Es bedeutet auch, dass die Wettermuster auf dem Saturn denen, die wir auf dem Jupiter beobachten, sehr viel ähnlicher sind. Trotz ihrer Unterschiede scheinen diese beiden Riesenplaneten mehr Gemeinsamkeiten zu haben als bisher gedacht.“
(Oxford University, 31.07.2009 - NPO)