PLANETENRINGE
Wellen verraten frühere Kollisionen
von Rainer Kayser
5. April 2011

In den Ringsystemen der Planeten Saturn und Jupiter können sich Spuren vergangener Zusammenstöße mit kleineren Objekte über viele Jahrzehnte erhalten. Astronomen entdeckten verräterische Wellenstrukturen in den Ringen der beiden Gasriesen. Eines dieser Muster konnten sie auf den Zusammenstoß von Jupiter mit dem Kometen Shoemaker-Levy 9 im Jahr 1994 zurückführen.

Aufnahme des Ringsystems von Jupiter der Sonde Galileo. Oben die Originalaufnahme, in der Mitte eine am Computer bearbeitete Version, die die Rillenstruktur deutlicher zeigt. Sie entstand durch den Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9. Unten ein auf den Daten beruhendes Computermodell. Bild: NASA / JPL-Caltech/SETI

Die Ringe der Planeten Saturn und Jupiter bewahren über Jahrzehnte hinweg die Spuren von Zusammenstößen mit kleineren Himmelskörpern. Das zeigen Beobachtungen, die amerikanische Forscher jetzt im Fachblatt Science präsentieren. Die Aufzeichnungen dieser "kosmischen Schallplatten" könnten den Astronomen daher künftig Informationen über die Anzahl von Kometen und Asteroiden im äußeren Sonnensystem liefern.

"Im August 2009 schien die Sonne exakt auf die Kante der Saturnringe", erklären Matt Hedman von der Cornell University in Ithaca im US-Bundesstaat New York und seine Kollegen. Diese ungewöhnliche Beleuchtungssituation erlaubte es den Wissenschaftlern, einen genauen Blick auf die Form des Ringsystems zu werfen. Bei einem Durchmesser von fast einer Million Kilometern sind die aus Eispartikeln und kleinen Gesteinsbrocken bestehenden Saturnringe teilweise nur wenige hundert Meter dick.

Wie Hedman und sein Team nun berichten, ist diese extrem dünne Scheibe aber keineswegs völlig glatt. Die von den Forschern ausgewerteten Bilder der amerikanischen Raumsonde Cassini zeigen über weite Bereiche des Ringsystems eine wellige Struktur. Aus dem Verlauf dieser Wellen schließen Hedman und seine Kollegen, dass ein kleinerer Himmelskörper diese Störung verursacht hat, als er 1983 durch die Saturnringe hindurch flog. Aus der Ausdehnung der Riffellung folgern die Forscher weiter, dass es sich nicht um ein einzelnes Objekt, sondern eher um eine auseinandergezogene Trümmerwolke gehandelt hat.

Angeregt durch diesen Befund wendeten sich Hedman und seine Kollegen dem Planeten Jupiter zu. Auch in dem - im Vergleich eher unscheinbaren - Ringsystem dieses Planeten fanden die Forscher Wellenmuster. Ihre Entstehung datieren die Wissenschaftler auf Juli bis Oktober 2004. Damit bestätigt sich der Verdacht der Forscher, dass Kollisionen mit kleineren Himmelskörpern die Ursache für die Wellen in den Ringsystemen sind. Denn im Juli 1994 näherten sich die Trümmer des zerfallenen Kometen Shoemaker-Levy 9 dem Jupiter und stürzten schließlich spektakulär in die Atmosphäre des Riesenplaneten.