Dicke Luft und tödliche Winde - scinexx | Das Wissensmagazin
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Unter der Oberfläche eines Gasriesen

Dicke Luft und tödliche Winde

Ähnlich wie seine nächsten Nachbarn Jupiter, Neptun und Uranus ist auch der Saturn ein Gasplanet. Im Gegensatz zu den inneren Planeten gibt es auf dem Saturn keine feste Materie, keine „Erdoberfläche“, auf der ein Raumfahrzeug landen könnte.

Gasriese Saturn © NASA

Würde sich eine Raumsonde in das Innere des Planeten hinabwagen, flöge sie solange durch immer dichter und heißer werdende Gase, bis der enorme Druck und die Hitze sie schließlich zerstörten. Ein Großteil der Hitze, die im Inneren des Saturn herrscht, geht vermutlich auf die Kompression der Gase durch die eigene Schwerkraft zurück. Doch dieser sogenannte Kelvin-Helmholtz-Mechanismus reicht allein nicht aus, um zu erklären, warum der Saturn 79 Prozent mehr Wärmeenergie nach außen abgibt, als er von der Sonne erhält.

Trotz seiner gewaltigen Größe und des Drucks in seinem Inneren ist der Saturn ein absolutes Leichtgewicht: Er wiegt zwar 95 Mal so viel wie die Erde, ist aber dennoch der einzige Planet, dessen Dichte geringer ist als die von Wasser. Gäbe es einen Ozean oder einen See, der groß genug wäre, den Riesenplaneten zu fassen, würde er wie ein Wasserball an der Oberfläche schwimmen. Ähnlich wie Jupiter besteht der Saturn zu mehr als drei Vierteln aus Wasserstoff und etwa 11 bis 25 Prozent Helium vermischt mit Spuren von Wasser, Methan, Ammoniak und Mineralien. Damit gleicht seine Zusammensetzung noch heute derjenigen des solaren Urnebels, aus dem vor mehr als 10 Milliarden Jahren das Sonnensystem entstand.

Nahaufnahme der Saturnatmosphäre © NASA

Während die Struktur und Zusammensetzung der inneren Atmosphärenschichten des Saturn noch immer unbekannt sind, zeigen die Aufnahmen und Messungen der beiden Voyagersonden eine relativ deutliche Struktur der äußeren Atmosphäre. Ähnlich wie beim Nachbarplaneten Jupiter ziehen sich gewaltige Wolkenbänder parallel zum Äquator um den Planeten herum, in denen ovale Flecken vermutlich Orte mit Wirbelstürmen markieren. Die im Vergleich zum Jupiter sanfteren Kontraste und weniger deutlichen Übergänge zwischen den farbigen Bändern könnten ein Zeichen für einen stärkeren horizontalen Austausch zwischen den einzelnen Atmosphärenschichten sein.

In jedem Fall gehört der Saturn nicht nur zu den größten, sondern auch zu den windigsten Planeten des Sonnensystems. Die Voyagersonden maßen in Äquatornähe Windgeschwindigkeiten von bis zu 500 Metern pro Sekunde – 1.8000 Kilometern pro Stunde -, etwas weniger in höheren Breiten. Wie weit die Winde ins Innere der Atmosphäre hineinreichen, ist nicht genau bekannt.

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Aus dem Verlauf und der Richtung der meist der aus Osten wehenden Windströme schließen die Planetenforscher jedoch, dass die Stürme sich nicht auf die Wolkenschicht beschränken sondern bis in eine Tiefe von mindestens 2.000 Kilometern hinabgehen. Einige Daten der Voyager 2 Sonde deuten sogar daraufhin, dass sich die Stürme durch das gesamte Innere des Planeten in Nord-Südrichtung fortsetzen könnten. Ob dem tatsächlich so ist, soll Cassini nun klären.

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Stand: 25.06.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Besuch beim Herrn der Ringe
Sonde Cassini auf Tour im Saturnsystem

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Herrscher über Monde und Ringe...
Reise zu einem rätselhaften Planeten

Dicke Luft und tödliche Winde
Unter der Oberfläche eines Gasriesen

Mondtrümmer oder Sternenstaub?
Rätsel um die Ringe des Saturn

Schattenspiele
Das Phänomen der Speichen

Pockennarbig und Janusgesichtig
Die Monde - der "Hofstaat" des Saturn

Eine tiefgefrorene Urerde?
Der Saturnmond Titan

Die letzte ihrer Art?
Cassini - ein Dinosaurier der Raumfahrt

"Leben, das Universum und der ganze Rest..."
Die Ziele der Mission

Radaraugen und Plasmafühler
Die Instrumente der Cassini-Sonde

Per Planetenschleuder zum Saturn
Cassini und das Prinzip des "Gravitiy Assist"

Dem Herrn der Ringe auf der Spur...
Kleine Geschichte der Saturnforschung

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