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Sonntag, 28.05.2017
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Erster Mond mit Ringen entdeckt

Raumsonde Cassini weist Materiescheibe und Ringe um Saturnmond Rhea nach

Bisher galten nur Planeten als „Ringträger“, doch jetzt hat die Raumsonde Cassini erstmals auch einen Ring um einen Mond entdeckt. Die jetzt in „Science“ veröffentlichten Daten zeigen, dass der zweitgrößte Mond des Saturn, Rhea, von einer breiten Staub- und Geröllscheibe umgeben ist und mindestens einen echten Ring besitzt.
Saturnmond Rhea (vorne) mit Ring und Saturn im Hintergrund

Saturnmond Rhea (vorne) mit Ring und Saturn im Hintergrund

Der Saturnmond Rhea misst nur rund 1.5280 Kilometer im Durchmesser, seine jetzt mithilfe der Cassini-Instrumente entdeckte Materiescheibe reicht dagegen mehrere tausende Kilometer ins All hinaus. Die Teilchen, aus denen die Scheibe und auch die – möglicherweise sogar mehreren Ringe - zusammengesetzt sind, variieren in ihrer Größe von kleinen Kieselsteinen bis hin zu größeren Felsbrocken. Eine zusätzliche Staubwolke könnte sich sogar bis zu knapp 5.000 Kilometer weit vom Zentrum des Mondes aus erstrecken – dies entspräche dem achtfachen Radius von Rhea.

„Bis jetzt kannte man nur Planeten mit Ringen“, erklärt Geraint Jones, Wissenschaftler des Cassini-Teams der NASA am University College London und Hauptautor der Veröffentlichung. „Aber jetzt scheint Rhea in dieser Hinsicht einige Familienähnlichkeit zu ihrem beringten Mutterplanet entwickelt zu haben.“

Elektronenlücken als Indiz


Die Entdeckung ist das Ergebnis eines nahen Vorbeiflugs der Cassini-Raumsonde im November 2005, als deren Instrumente die unmittelbare Umgebung des Saturnmonds abtasteten. Die Staubwolke fiel dabei relativ schnell auf, der Nachweis einer Scheibe aus gröberem Material ergab sich aus einer Messung der geladenen Teilchen um den Mond herum. Denn es zeigte sich, dass ein bisher unbekanntes „Schutzschild“ Rhea vor dem normalerweise eintreffenden Regen aus Ionen abschirmte.


Die Instrumente registrierten zudem auch scharf abgegrenzte Lücken im Elektronenfeld um den Mond herum, ein Anzeichen dafür, dass sich in der Staub- und Materialscheibe auch dichtere Ringe befinden. 1997 waren die Ringe des Uranus auf ähnliche Art und Weise entdeckt worden. „Nahezu die gleichen Signaturen jetzt auf beiden Seiten von Rhea zu sehen, war ein Hammer“, erklärt Jones. „Nachdem wir viele andere Möglichkeiten ausgeschlossen haben, sagten wir uns, dass es tatsächlich Ringe sein müssen. Niemand hat Ringe um einem Mond erwartet.“

Die Wissenschaftler prüften die Ergebnisse auch anhand von numerischen Simulationen und wurden bestätigt: Offenbar reicht die Schwerkraft von Rhea aus, um, in Verbindung mit ihrer Umlaufbahn um den Saturn, Ringe zu bilden und festzuhalten.

Katastrophale Kollision als Ursache?


„Ähnlich wie die Entdeckung von Planeten um andere Sterne und von Monden um Asteroiden eröffnet diese Entdeckung nun ein ganz neues Feld von Ringen um Monde“, erklärt Norbert Krupp, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg.

Nach Ansicht der Astronomen könnten die Ringe aus Relikten einer Kollision des Mondes mit einem Asteroiden oder Kometen entstanden sein. Ein solcher Zusammenstoß hätte große Mengen von Gas und festen Teilchen in das All geschleudert. Nachdem das Gas verflog, blieben Staub und Geröll zurück und bildeten die Scheibe und Ringe. Hinweise auf solche katastrophalen Kollisionen finden sich bis heute auf dem Saturnmond Mimas, der dadurch fast entzwei gerissen wurde.

„Die Vielfalt in unserem Sonnensystem erstaunt uns immer wieder“, erklärt Candy Hansen vom Jet Propulsion Laboratory der NASA und zuständig für den UV-Spektrographen an Bord der Cassini-Sonde. „vor vielen Jahren dachten wir noch, der Saturn wäre der einzige Planet mit Ringen. Jetzt haben wir einen Saturnmond, der eine Miniaturversion seines Mutterplaneten ist.“
(NASA, 07.03.2008 - NPO)
 
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