Neue Aufnahmen der Raumsonde Cassini zeigen einen verräterischen spiraligen Wirbel an den Polen des Saturn. Dieser Wirbel ähnelt einem bereits vom Planeten Venus bekannten Phänomen, dem polaren Vortex. Für die Astronomen des Cassini-Teams könnte dies entscheidendes Puzzleteil für die Entschlüsselung der Mechanismen, die die Saturnatmosphäre antreiben, sein. Gemeinsam mit ihren Kollegen vom Venus Express-Team wollen sie die Vortices nun weiter erforschen.
Die NASA-Sonde Pioneer war die erste, die vor 25 Jahren einen polaren Vortex am Nordpol der Venus entdeckte. Solche Wirbel – auch am irdischen Südpol gibt es einen – gelten als Schlüsselelement in der atmosphärischen Dynamik eines Planeten. Äußerlich fast wie gewaltige Hurrikans erscheinend, ist ihr Entstehungsmechanismus jedoch ein völlig anderer: „Hurrikans entstehen, wenn feuchte Luft in die Atmosphäre aufsteigt“, erklärt Pierre Drossart vom Observatoire de Paris. Zudem brauchen die Wirbelstürme die Coriolis-Kraft – die Wechselwirkung zwischen der Zirkulation der Atmosphäre und der Rotation des Planeten – um sie anzutreiben.
Tiefdruckgebiet saugt Luft in die Tiefe
Doch auf die polaren Vortices wirkt diese Kraft nicht, denn an den Polen ist sie quasi nicht-existent. Dies gilt auch auf der Venus, denn der Planet dreht sich so langsam, dass ein Tag hier 243 Erdentage dauert. Ursache für die Wirbel auf der Venus ist stattdessen ein Tiefdruckgebiet, das genau über der Rotationsachse eines Planeten sitzt. Diese Lage führt dazu, dass Luft aus den oberen Atmosphärenschichten spiralig herabsinkt und so die Wirbel erzeugt.
Jetzt hat die Saturnsonde Cassini einen solchen Vortex auch an den Polen des Ringplaneten entdeckt. Mithilfe des im Infrarotbereich arbeitenden Visual Infrared Mapping Spectrometer (VIMS) an Bord der Raumsonde wollen die Astronomen nun durch die dicken Wolkenschichten der Saturnatmosphäre hindurch blicken, um die Struktur des Vortex genauer zu erforschen. „wir werden mehr als 100 Kilometer tief unter die Wolkenoberfläche schauen“, so Drossart.
Doppelvortex auf der Venus
Normalerweise gleichen die Vortices einer Spirale mit einem Zentrum, doch nicht so auf der Venus. Neue Bilder der ESA-Raumsonde Venus Express enthüllten im April 2006, dass sowohl am Südpol wie auch am Nordpol unseres Nachbarplaneten die Vortices nicht nur ein sondern zwei Zentren aufweisen – sozusagen eine „Doppelspirale“. „Diese Doppelstruktur ist bisher nicht gut untersucht“, erklärt Drossart, der unter anderem für das spezielle Spektrometer an Bord der Sonde Venus Express zuständig ist.
Um diesen Doppelvortex besser zu verstehen, sammelt der Venus Express mit jeder Umkreisung weiter Daten über die Polregionen des Planeten. Da sich die Wirbel extrem schnell verändern, liefert jede Beobachtung wertvolle Hinweise auf das Verhalten der Vortices und damit auch der Dynamik der gesamten atmosphärischen Zirkulation auf dem Nachbarplaneten der Erde. Ziel ist es, ein dreidimensionales Bild jedes polaren Vortext zu erzeugen, um so die Unterschiede und Gemeinsamkeiten dieser Phänomene auf verschiedenen Planeten – auch der Erde – vergleichen zu können und so Rückschlüsse auf die jeweiligen Besonderheiten der Atmosphäre und ihrer Mechanismen ziehen zu können.
(ESA, 27.11.2006 – NPO)
