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SATURN
Sorgen Gewitter für Speichen in den Ringen?
von Rainer Kayser
27. November 2006

Wie entstehen die vergänglichen dunklen Speichen in den Saturnringen, die erstmals vor einem Vierteljahrhundert von den Voyager-Sonden fotografiert wurden?  Ein Forscherteam glaubt jetzt, eine Erklärung für das Phänomen gefunden zu haben: Gewitter in der Saturnatmosphäre könnten dafür verantwortlich sein.

Saturn

Voyager 2-Aufnahme der Saturnringe am 22. August 1981. Deutlich zu erkennen sind die mysteriösen Speichen-artigen Strukturen im B-Ring. Foto: NASA / JPL

Die Fotos der Sonden Voyager 1 und 2 hatten sie vor 25 Jahren zuerst gezeigt: dunkle "Speichen" in den Saturnringen. Seither rätseln die Planetenforscher, was diese seltsamen Strukturen verursacht. Ein internationales Forscherteam glaubt nun, eine Erklärung für die Speichen gefunden zu haben: Sie entstehen, so die im Fachblatt Geophysical Research Letters beschriebene These, durch gewaltige Entladungen über Gewittern in der Saturnatmosphäre.

Die dunklen Speichen sind im Durchschnitt 100 Kilometer breit und erstrecken sich radial über bis zu 20.000 Kilometer in die Ringe hinein. Es handelt sich um vorübergehende Phänomene, die jeweils innerhalb von einigen Stunden auftauchen und wieder verschwinden. Die Planetenforscher sind sich weitgehend sicher, dass es sich bei ihnen um elektrisch geladenen Staub handelt, der durch die elektrischen Abstoßungskräfte vorübergehend aus dem Ring herausgedrückt wird.

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Geraint Jones und sein Team vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau, sowie der Johns Hopkins University in Baltimore und weiteren Instituten in London, beschreiben nun, wie es zu der elektrischen Aufladung des Staubs kommen könnte. Danach führen Gewitter in der Saturnatmosphäre zu nach außen gerichteten elektrischen Entladungen, die zehntausendfach stärker sind als Blitze auf der Erde.

Zu nach außen gerichteten Entladungen - so genannten "Sprites" - kommt es auch bei irdischen Gewittern. Während die meisten Blitze zu Entladungen zwischen Wolken und Erdboden führen, können aus dem Weltall kommende, hochenergetische, elektrisch geladene Partikel eine Entladung nach oben auslösen. Dabei schießen Ströme von Elektronen ins Weltall. Das in der Saturnatmosphäre heftige Gewitter toben, ist seit langem bekannt. Deshalb, so Jones und seine Kollegen, sollten auch dort die Teilchen der kosmischen Strahlung zu Elektronenströmen nach außen - in die Saturnringe hinein - führen, dort den Staub aufladen und so das vorübergehende Auftauchen der dunklen Speichen verursachen.

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