Rotations-Rätsel am Ring-Planeten

16. Dezember 2004, 12:57
16 Postings

"Cassini"-Messungen weisen auf verlangsamte Rotation des Saturn gegenüber den "Voyager"-Daten aus den 80ern hin

Wien - Ein vorerst rätselhaftes Phänomen hat die amerikanisch-europäische Raumsonde Cassini bei ihrer Erforschung des Saturns registriert: Beobachtungen der Radiostrahlung des Ringplaneten scheinen auf eine deutliche Verlangsamung der Rotation hinzudeuten. Maßen die beiden US-Sonden Voyager 1 und 2 zu Beginn der achtziger Jahre eine Rotationsperiode von zehn Stunden und 40 Minuten, ergaben die jüngsten Messungen eine um sechs Minuten längere Rotationsdauer. "Wir stehen vor einem Phänomen und rätseln", erklärte Helmut Rucker vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften in Graz, das maßgeblich an den Messungen beteiligt ist. Die Ergebnisse wurden vom US-Wissenschaftsmagazin "Science" vorab online veröffentlicht ("Science-Express").

Eines der zwölf Experimente an Bord der NASA-ESA-Sonde Cassini, das RPWS-Experiment (Radio and Plasma Wave Science), misst die Radiostrahlung in der Magnetosphäre des Planeten und die Gewitterblitze in der Saturnatmosphäre. Das Messsystem besteht aus drei Antennen sowie einem entsprechenden Empfänger. Am Grazer Institut wurden die Empfangsantennen kalibriert und Datenauswertungsprogramme entwickelt. Unter der Federführung von Wissenschaftern der University of Iowa (USA) sind neben den Grazern noch französische, englische, norwegische und schwedische Forscher an den Experimenten beteiligt.

Mehrjährige Messungen

Cassini begann bereits kurz nach dem Vorbeiflug an Jupiter Ende 2000 die Radiowellen des Saturn zu messen. Diese entstehen durch das Eindringen von geladenen Teilchen (Sonnenwind) in die Magnetosphäre des Planeten. Dies gelingt den Teilchen vor allem in den so genannten Cleft-Regionen, wo sich das Magnetfeld trichterförmig in Richtung Planetenoberfläche biegt. Beim Eindringen wird die Bewegungsenergie der Teilchen teilweise in elektromagnetische Energie umgewandelt, es entstehen Radiowellen mit einer deutlichen Intensitätsspitze.

Da sich das Magnetfeld und damit die für die Radiostrahlung relevante magnetische Anomalie mit dem Saturn mitdrehen, lässt sich aus der Messung der Radiowellen-Spitzen gut die Umdrehungszeit des Planeten messen. "Im Vergleich etwa zu Schwankungen in der Erdrotation, die nur Bruchteile von Sekunden betragen, ist eine um sechs Minuten längere Periode ein enormer Unterschied, für den wir noch keine Erklärung haben", erklärte Rucker.

Wanderung der Radioquelle?

Die Wissenschafter glauben allerdings nicht, dass tatsächlich der Planetenkern - und damit das Magnetfeld - langsamer rotiert. Möglich wäre, dass die Radioquelle selbst eine gewisse Wanderung macht und durch einen "Schlupf" der Radioquell-Region die Radio-Spitzen verzögert erscheinen. Ähnliches wurde bereits am Jupiter beobachtet, "aber derzeit können wir das nicht verifizieren", so Rucker.

Die Messungen der Wissenschafter von Gewitterblitzen in der Saturnatmosphäre haben aber noch ein weiteres erstaunliches Ergebnis ergeben: "Auch die Zahl an registrierten Gewitterblitzen geht im Vergleich zu den Voyager-Messungen vor mehr als 20 Jahren deutlich zurück", erklärte Rucker. Eine mögliche Ursache für dieses Phänomen sehen die Forscher in der Veränderung der Temperaturverhältnisse in der Saturnatmosphäre, hervorgerufen durch unterschiedlichen Schattenwurf des Saturn-Ringsystems. (APA)

Share if you care.