Plasmaströmung um den Ringplaneten ungewöhnlich asymmetrisch Saturn mit zerknautschter “Hutkrempe” - scinexx | Das Wissensmagazin
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Plasmaströmung um den Ringplaneten ungewöhnlich asymmetrisch

Saturn mit zerknautschter “Hutkrempe”

Das MIMI-Bild zeigt das Aussehen der Ringströmung aus geladenem Plasma um den Saturn. Die Asymmetrie (hellerer Bereich im oberen linken Quadranten) rotiert mit dem Planeten. © European Planetary Science Congress

Wie eine ausgebeulte und zerknautschte Hutkrempe umgibt den Saturn eine Ringströmung aus geladenem Plasma. Mit ihrer extremen Asymmetrie und ihrem Ursprung aus Gas- und Staubteilchen weicht sie stark von den Ringströmungen anderer Planeten ab. Dass dies so ist, enthüllten nun neue Daten der Raumsonde Cassini.

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Erste Hinweise auf die Existenz einer ringförmigen Teilchenströmung um den Saturn gaben schon die Daten der Raumsonden Pioneer 11 und Voyager 1 und 2, die ihn in den frühen 1980er Jahren passierten. Dabei sind solche Strömungen jedoch keineswegs ein Privileg des Ringplaneten, auch die Erde und der Jupiter besitzen sie. Sie entstehen, wenn hochenergetische Teilchen, ein Plasma, zwischen einander entgegengesetzten Polen eines magnetischen Felds eingefangen werden. Wie ein Gürtel umgibt dieser Ring aus ionisierten Teilchen unseren Planeten in Äquatornähe. Er beeinflusst das Verhalten des Magnetfelds in dieser Region vor allem während der Sonnenstürme, da dann der Zustrom geladener Teilchen aus dem All die Ringströmung verstärkt.

Wie diese Strömung auf dem Saturn aussieht, war bisher unklar. Jetzt hat das Magnetospheric Imaging Instrument (MIMI) der Raumsonde Cassini genauere Daten über die Strömung geliefert. Sie zeigen, dass der Ring nicht wie bei der Erde aus Teilchen aus der Ionosphäre besteht, sondern primär durch Staub und Gas aus den Ringen und aus den Geysiren des Mondes Enceladus gespeist wird. Dieses Material wird erst im Nachhinein ionisiert und beschleunigt und so zu Plasma. Insgesamt nimmt der Ring den Raum von 540.000 bis 1.080.000 Kilometern Entfernung vom Planetenzentrum ein.

Ringströmung der Erde. © European Planetary Science Congress

Doch noch eine große Besonderheit hat die Saturn-Strömung: Sie ist extrem asymmetrisch: Auf der Tagseite des Planeten wölbt sie sich weit aus, um dann auf der Nachtseite zu einem schmalen Band zu schrumpfen. „Normalerweise gleichen die Ringströmungen einer Hutkrempe“, erklärt Stamatios Krimigis, Leiter des für das Magnetometer verantwortlichen Forschungsteams. „Doch im Falle des Saturn ist diese Krempe an der Vorderseite eingedrückt und auf der Hinterseite aufgestellt, sie ist also ziemlich aus der Form geraten.“

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Die Asymmetrie rotiert mit der Ringströmung und der Planetendrehung mit und bleibt dabei unvermindert erhalten – ganz im Gegensatz zum irdischen Gegenstück. Denn nach einem Sonnensturm kann es auch bei der Ringströmung der Erde zeitweise zu einer minimalen Asymmetrie kommen. Doch diese rotiert nicht mit, sondern bleibt immer auf die Sonne hin ausgerichtet. Zudem ist sie nicht von langer Dauer, nach einigen Tagen ist sie meist wieder verschwunden.

(European Planetary Science Congress, 23.08.2007 – NPO)

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