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HUBBLE
Blick auf die Polarlichter des Saturn
von Stefan Deiters
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4. September 2018

Mithilfe des Weltraumteleskops Hubble haben Wissenschaftler im vergangenen Jahr die Polarlichter rund um den Nordpol des Saturn beobachtet. Zusammen mit den Daten, die die Saturnsonde Cassini gesammelt hat, ergibt sich dadurch ein detailliertes Bild über dieses auch auf der Erde bekannte Phänomen und die Magnetosphäre des Ringplaneten.

Saturn

Montage einer Saturnaufnahme im sichtbaren Bereich des Lichts von Anfang 2018 und der im Jahr 2017 gemachten Beobachtungen von Polarlichtern im Ultravioletten. Bild: ESA/Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) und das OPAL-Team, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Observatoire de Paris)  [Großansicht]

Die Beobachtungen der Polarlichter rund um den Nordpol des Saturn fanden über einen Zeitraum von insgesamt sieben Monaten statt und wurden mithilfe des Space Telescope Imaging Spectrograph des Weltraumteleskops Hubble im Ultravioletten durchgeführt. Die Kampagne fiel in die Zeit vor und nach der nördlichen Sommersonnenwende auf dem Ringplaneten, so dass Hubble einen ausgezeichneten Blick auf diese Region hatte.

Polarlichter sind auch auf der Erde ein bekanntes Phänomen: Sie entstehen hauptsächlich durch Partikel des Sonnenwinds, also durch einen Strom aus elektrisch geladenen Teilchen, die unsere Sonne ständig ins All bläst - manchmal stärker und manchmal schwächer. Das Magnetfeld der Erde schützt uns vor diesen Partikeln, lenkt aber einen kleinen Bruchteil davon auch so ab, dass sie in der Magnetosphäre gefangen sind und schließlich entlang der Magnetfeldlinien zu den magnetischen Polen geleitet werden. Da sie dabei die Atmosphäre durchlaufen, kommt es zu Reaktionen mit den Bestandteilen der Atmosphäre, was zu den bekannten Leuchterscheinungen führt. Unter der Magnetosphäre versteht man den Bereich um einen Planeten, in dem geladene Partikel noch vom Magnetfeld des jeweiligen Planeten beeinflusst werden.

Auch auf anderen Planeten hat man schon Polarlichter beobachtet, etwa auf den vier äußeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun. Da deren Atmosphäre aber - anders als die der Erde - hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, lassen sich die Polarlichter am besten im Ultravioletten beobachten - und dies geht nur aus dem Weltall, wo die Erdatmosphäre die Strahlung nicht verschluckt.

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Mit Hubble haben die Wissenschaftler nun die Polarlichter über dem Nordpol des Ringplaneten über einen längeren Zeitraum untersucht. Die Daten wurden ergänzt durch Messungen, die die Sonde Cassini während der letzten Monate ihrer Mission aus den entsprechenden Gebieten gewonnen hat. So erfuhren die Astronomen auch mehr über die ausgedehnte Magnetosphäre des Saturn.

Die Polarlichter auf dem Saturn erwiesen sich als äußerst variabel. Ursache dafür waren offenbar sowohl Schwankungen in der Stärke des Sonnenwinds, als auch die schnelle Eigendrehung des Ringplaneten: Ein Tag auf Saturn dauert nicht einmal elf Stunden. Auffällig waren auch zwei markante Helligkeitsmaxima der Polarlichter: Eines in der Morgendämmerung, ein zweites und bislang unbekanntes kurz vor Mitternacht. Bei letzterem scheint es sich um eine spezielle Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Magnetosphäre zur Zeit der Sonnenwende zu handeln.

Hubble hatte die Polarlichter schon in der Vergangenheit immer wieder ins Visier genommen. Über ihre aktuellen Beobachtungen berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Geophysical Research Letters erschienen ist.

Forum
Blick auf die Polarlichter des Saturn. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Hubble: Die Polarlichter des Saturn - 11. Februar 2010
Saturn: Polarlichter schießen Elektronen ins All - 17. Februar 2006
Cassini: Saturn empfing Cassini mit Teilchenbombardement - 25. Januar 2005
Links im WWW
Fachartikel in den Geophysical Research Letters
spacetelescope.org, Seite der ESA
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