Weiße Stellen auf den Landkarten gibt es heute fast nur noch auf anderen Himmelskörpern, beispielsweise in der mehr als eine Milliarde Kilometer entfernten Welt des Saturn. Ein deutsches Wissenschaftlerteam hat nun erstmals einen vollständigen Atlas des Saturnmondes Dione zusammengestellt, der gestern von der NASA veröffentlicht wurde.
Dazu verwendeten die Forscher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Freien Universität (FU) Berlin Bilddaten der NASA-Raumsonde Cassini. Diese extrem komplexe Planetenmission befindet sich seit Juli 2004 in einer Umlaufbahn um den Saturn, den zweitgrößten Planeten des Sonnensystems. Neben vielen anderen Messungen hält Cassini mit seinem Kamerasystem bei zahlreichen Vorbeiflügen an den Eismonden deren zum Teil unerforschte Oberflächen in faszinierenden Aufnahmen fest. Außer zur wissenschaftlichen Auswertung dienen diese Bilder auch der Erstellung hochgenauer Karten der Monde.
Wertvolles wissenschaftliches Erbe
Der Dione-Atlas ist das dritte globale kartographische Gesamtwerk von den Eismonden des Saturn. Zuvor hatten die Wissenschaftler bereits Atlanten vom geologisch aktiven Mond Enceladus, sowie vom unregelmäßig geformten Trabanten Phoebe erzeugt.
„Für den Dione-Atlas standen uns 449 hochauflösende Bilder zur Verfügung, die das Kamerasystem von Cassini aufgenommen hat“, erklärt Thomas Roatsch vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin, der das Kartierprojekt leitet. Der Physiker ist über die Teammitgliedschaft von Gerhard Neukum, Professor für Planetologie an der Freien Universität Berlin, im Kamerateam der Cassini-Mission als assoziierter Wissenschaftler an der Auswertung der Bilddaten beteiligt.
„Aus diesen Bildern haben wir zunächst ein globales Bildmosaik zusammengesetzt, das als Grundlage für die daraus abgeleiteten Kartenblätter dient“, erklärt Roatsch. „Zum Schluss wurde das globale Mosaik in 15 Einzelkarten aufgeteilt. Je nach dem, ob es sich um ein Gebiet am Äquator, in hohen Breiten oder an den beiden Polen handelt, wird eine andere geometrische Projektion zur Darstellung der kugelförmigen Mondoberfläche für das ebene Kartenblatt gewählt – so lässt sich die ganze Oberfläche optimal darstellen“, sagt DLR-Forscher Roatsch.
Karten als Grundlage für die Erforschung der Eismonde
„Die Karten helfen den Wissenschaftlern im Team enorm bei ihren Forschungsaufgaben“, erklärt Neukum den Nutzen der Atlanten. „Darüber sind sie wichtig für die weitere Missionsplanung und dienen als verlässliche Referenz für zukünftige Projekte der Planetenforschung.“
Wie für Geowissenschaftler auf der Erde, sind auch für Planetenforscher präzise Karten ihrer Untersuchungsgebiete von fundamentaler Bedeutung. Mithilfe guter geographischer Informationen, mit genauen Angaben zu Längen- und Breitengraden einzelner Objekte, lassen sich die exotischen Eiswelten am Saturn nun viel besser charakterisieren. Durch den Atlas existiert eine Grundlage für die geologische Beschreibung von Oberflächenstrukturen: Entfernungen zwischen zwei Punkten oder Lagebeziehungen einzelner Objekte können nun vermessen und nachvollziehbar angegeben werden.
Bald Altersbestimmung möglich?
Eine nützliche Anwendung der Karten von den Saturn-Eismonden ergibt sich nach Angaben der Forscher auch aus der Möglichkeit, die unterschiedlichen Durchmesser der zahlreichen Einschlagkrater genauestens zu erfassen. Die statistische Auswertung dieser Häufigkeitsmessungen dient der Ermittlung der Oberflächenalter von unterschiedlichen geologischen Einheiten.
Die Altersbestimmung der Eismonde ist ein weiteres Kooperationsprojekt zwischen der Cassini-Arbeitsgruppe an der FU Berlin und den Planetenforschern am DLR für das ISS (Imaging Sub System) Kameraexperiment auf Cassini, das von Carolyn Porco am Space Science Institute in Boulder (US-Bundesstaat Colorado) geleitet wird.
„Mit der Erforschung des Saturnsystems durch Cassini wird für Generationen von Forschern ein wertvolles wissenschaftliches Erbe geschaffen“, freut sich die Teamleiterin. „Ob nun robotische Sonden oder in ferner Zukunft sogar Astronauten zum Saturn geschickt werden – sie werden auf unsere wachsende Sammlung präziser Karten zurückgreifen.“
Der globale Atlas von Dione hat einen Maßstab von 1:1.000.000, das bedeutet, dass ein Zentimeter auf den Karten zehn Kilometern in der Realität entspricht. Dione hat einen Durchmesser von 1.125 Kilometer und ist damit nach Titan (5.150 Kilometer), Rhea (1.528 Kilometer) und Iapetus (1.468 Kilometer) der viertgrößte Saturnmond.
Neue Kartierprojekte geplant
Die beiden nächsten Kartierprojekte für die DLR-Kartographen im Saturnsystem sind die Atlanten für die Monde Tethys und Iapetus. Dione ist neben Tethys und Rhea einer von drei Eissatelliten annähernd gleicher Größe, die zwischen den Bahnen von Enceladus und Titan, dem größten Saturnmond, um den Planeten kreisen. Neben einer sehr alten, von Kratern übersäten Oberfläche zeigen die drei Monde auch Spuren geologischer Prozesse, wie beispielsweise viele hundert Kilometer lange Bruchstrukturen, die eine Folge von Spannungen in der Eiskruste der Monde sind.
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)/Freie Universität Berlin, 21.05.2008 – DLO)
