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Blick auf die Polarlichter des Saturn
von Stefan Deiters
astronews.com
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.
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.
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.
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