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Enceladus lässt es auf Saturn regnen
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung
astronews.com
27. Juli 2011
Mit Hilfe des europäischen Infrarot-Weltraumteleskops
Herschel konnten Astronomen nun ein seit über einem Jahrzehnt bestehendes Rätsel
um den Ringplaneten Saturn lösen und den Ursprung des Wassers in seiner äußeren
Atmosphäre klären. Das Wasser stammt vom Saturnmond Enceladus, der es in
eindrucksvollen Fontänen ins All bläst. Dadurch entsteht ein gewaltiger Wasserdampf-Ring
um Saturn.
Die
eindrucksvollen Fontänen des Saturnmonds
Enceladus sind die Quelle des Wassers in der
oberen Saturnatmosphäre.
Bild: NASA/JPL/Space Science Institute [Großansicht
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Enceladus ist offenbar der einzige bekannte Mond im Sonnensystem,
der die chemische Zusammensetzung seines Mutterplaneten beeinflusst. Das zeigten
jetzt neue Beobachtungen mit dem europäischen Infrarot-Weltraumteleskop
Herschel. Enceladus stößt aus einer Reihe von Fontänen in der südlichen
Polarregion etwa 250 Kilogramm Wasserdampf pro Sekunde aus. Wegen ihrer
charakteristischen Zeichnung wird diese Region auch als Tigerstreifen-Region
bezeichnet (astronews.com berichtete wiederholt).
Die neuen Beobachtungen lassen erkennen, dass das Wasser einen Torus in Form
eines Donut um den Ringplaneten bildet. Der Torus ist mehr als zehn Saturnradien
breit, aber nur etwa einen Radius dick. Enceladus umkreist den Planeten in einer
Entfernung von etwa vier Saturnradien, von wo die Fontänen des Mondes den Torus
speisen. Trotz seiner enormen Ausmaße ist der Torus bis jetzt nicht entdeckt
worden, weil Wasserdampf im Bereich des sichtbaren Lichts unsichtbar ist. Im
infraroten Bereich, in dem Herschel beobachtet, ist das allerdings
nicht so.
Den Astronomen ist schon länger bekannt, dass die tiefer liegenden Schichten
in Saturns Atmosphäre Spuren gasförmigen Wassers enthalten. Nur die Anwesenheit
von Wasser in seiner äußeren Atmosphäre gab der Wissenschaft Rätsel auf: Seit
seiner Entdeckung im Jahr 1997 mit Hilfe des Infrared Space Observatory
der ESA war die Herkunft des Wassers unbekannt. Computermodelle basierend auf
Herschels neuesten Entdeckungen zeigen, dass zwischen drei und fünf
Prozent des Wassers, das Enceladus ausstößt, auf Saturn herabfallen.
"Auf der Erde gibt es kein vergleichbares Phänomen", erklärt Paul Hartogh vom
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Er ist
Leiter der Arbeitsgruppe, die diese Ergebnisse auswertete. "In unsere Atmosphäre
dringt kaum Wasser aus dem Weltraum ein. Das ist einzigartig beim Saturn".
Obwohl sich das meiste Wasser von Enceladus im Weltraum verliert, auf den Ringen
gefriert oder vielleicht auf die anderen Saturnmonde fällt, ist der Bruchteil,
der tatsächlich auf den Planeten fällt, ausreichend, um die Anwesenheit von
Wasser in seiner äußeren Atmosphäre zu erklären.
Das Wasser ist auch verantwortlich für die Bildung von sauerstoffhaltigen
Verbindungen wie Kohlendioxid. Letztendlich gelangt das Wasser aus Saturns
oberer Atmosphäre in tiefere Schichten, wo es kondensiert. Die Mengen sind
allerdings so gering, dass die daraus resultierenden Wolken nicht erfasst werden
können. "Herschel hat sich wieder einmal bewährt. Das sind
Beobachtungen, die nur mit Herschel möglich sind", freut sich Göran
Pilbratt, Herschel-Projektwissenschaftler bei der ESA. "Das Infrared Space
Observatory der ESA hat Wasserdampf in der Atmosphäre des Saturn gefunden,
dann fand die Cassini/Huygens Mission, eine Kollaboration von NASA und
ESA, die Fontänen des Enceladus. Jetzt hat Herschel gezeigt, wie all
diese Beobachtungen zusammengehören".
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