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Montag, 26.09.2016
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Innere Saturnmonde viel jünger als der Rest?

Tethys, Enceladus und Co könnten erst vor 100 Millionen Jahren entstanden sein

Die inneren Monde des Saturn könnte viel jünger sein als bisher gedacht. Sie entstanden möglicherweise sogar erst vor rund 100 Millionen Jahren, statt in der Frühzeit des Sonnensystems. Hinweise darauf haben US-Forscher entdeckt, als sie die Gezeitenkräfte des Ringplaneten und die Umlaufbahn seiner inneren Monde näher analysierten. Vor allem die Orbits von Tethys, Dione und Rhea sprechen dafür, dass diese Trabanten noch jung sind.
Saturn und seine inneren Monde: Im Vordergrund Dione, Tethy und Mimas links oben, Enceladus und Rhea rechts unten.

Saturn und seine inneren Monde: Im Vordergrund Dione, Tethy und Mimas links oben, Enceladus und Rhea rechts unten.

Der Saturn ist für seine Ringe und Monde bekannt. Doch wie und wann diese Trabanten des Gasplaneten entstanden, ist noch immer strittig. Lange galten sie als Relikte aus der Frühzeit des Sonnensystems. Doch die Zusammensetzung einiger Ringe und die Tatsache, dass sogar heute noch neue Monde zu entstehen scheinen, weckte daran in den letzten Jahren Zweifel.

Seltsam ungestört


Verstärkt wurde dies 2012 durch Berechnungen eines französischen Astromomen, nach denen die Umlaufbahnen der inneren Monde durch die starken Gezeitenkräfte des Saturn und durch Resonanzeffekte mit anderen Monden mit der Zeit immer größer und stärker geneigt werden. Stimmt das, können diese Monde nicht aus der Frühzeit des Sonnensystems stammen – sie müsten heuten längst woanders stehen.

Matija Cuk vom SETI Institute in Mountain View und seine Kollegen haben diese Theorie nun mit Hilfe einer Computersimulation überprüft – und bestätigt. Dafür verglichen sie die heutigen Bahnen der inneren Saturnmonde Mimas, Enceladus, Tethys, Dione und Rhea mit den Orbits, die sie nach Einbeziehung der Gezeitenwirkungen und Resonsanzen eigentlich haben müssten.


Auch der Saturnmond Enceladus mit seinen Eisfontänen könnte noch relativ jung sein.

Auch der Saturnmond Enceladus mit seinen Eisfontänen könnte noch relativ jung sein.

Jünger als der Rest


Das Ergebnis: Zumindest Tethys, Dione und Rhea können den Berechnungen von Cuk und seinen Kollegen nicht aus der Frühzeit des Sonnensystems stammen – ihre Umlaufbahnen sind zu wenig verändert. Ihre geringe orbitale Neigung spricht dafür, dass sie kaum Resonanzen mit anderen Monden erlebt haben und auch die Gezitenkräfte des Saturn wen iger starek auf sie einwirkten, als das bei hohem Alter der Fall wäre.

"Dafür gibt es zwei mögliche Erklärungen: Entweder wirkte sich die Gezeitenwirkung des Saturn früher sehr viel weniger stark aus oder aber diese Monde sind erheblich jünger als der Rest ders Sonnensystems", so die Forscher. Anhand ihrer Daten vermuten sie, dass Tethys, Dione und Rhea erst vor rund 100 Millionen Jahren entstande sein können. Mimas, Enceladus und die benachbarten Ringe könnten ebenfals erst aus dieser Zeit stammen.

Dramatische Kollision vor 100 Millionen Jahren?


"Das weckt natürlich die Frage, was diese späte Geburt dieser inneren Monde verursachte", sagt Cuk. Er und seine Kollegen vermuten, dass der Saturn ursprünglich eine Reihe sehr ähnlicher, mittelgroßer Monde besaß. Zwei davon gerieten durch Resonanzeffekt aus dem Gleichgewicht, kollidierten miteinander und zerstörten das innere System aus Monden und Ringen. "Aus diesen Trümmern bildete sich dann der heutige Satz an Monden und Ringen", so Cuk.

Ein Indiz für diese Katastrophe vor rund 100 Millionen Jahren könnten – neben den orbitalen Parametern - die stark verkraterten Oberflächen der inneren Saturnmonde sein. Sie könnten von Einschlägen der übrigbleibenden Mondtrümmer stammen, so die Forscher. "Wir hoffen, dass weitere Forschungen an den Kratern und eine Modellierung der Einschläge die möglichen Quellen der Impaktoren klären können." (Astrophysical Journal, in press; arXiv:1603.07071)
(SETI Institute, 29.03.2016 - NPO)
 
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