Saturn: Ring-Sonderling gibt Rätsel auf

Seltsame Abweichungen: Einer der Hauptringe des Saturn verhält sich überraschend anders als der Rest. Teile des A-Rings kühlten im Planetenschatten langsamer ab, wie Daten der Raumsonde Cassini belegen. Das deutet daraufhin, dass die eisigen Ringpartikel hier kompakter, größer und erheblich jünger sind als im Rest der Saturnringe. Warum, ist bisher unklar. Möglicherweise aber zerbrach hier erst vor wenigen Millionen Jahren ein Mond.

Man könnte meinen, die Ringe des Saturn wären inzwischen so gut untersucht, dass kaum mehr Überraschungen zu erwarten sind. Doch der Ringplanet belehrt uns immer wieder eines Besseren. So entdeckten Forscher 2009 den dünnen, aber gigantischen Phoebe-Ring um den Saturn und überraschend weit aus der Ringebene herausragende Buckel bei den bereits bekannten Ringen. 2014 zeigten sich zudem auffallende Turbulenzen am Außenrand des A-Rings, die auf die Geburt eines neuen Minimondes hindeuten könnten.

Verdächtige Wärme

Der A-Ring ist es auch jetzt wieder, der für Aufsehen sorgt. Denn als die NASA-Raumsonde Cassini die Ringe während ihres Übergangs vom vollen Sonnenlicht in den Schatten beobachtete, registrierte ihr Infrarot-Spektrometer überraschende Werte: Während alle anderen Ringe genauso so schnell abkühlten, wie es die Modelle anhand ihrer Zusammensetzung erwarteten, war dies bei einem Teil des A-Rings nicht der Fall. Er blieb viel länger warm als er dürfte.

Der A-Ring des Saturn ist der äußerste in der Haupt-Ringzone. © NASA/JPL - Space Science Institute

Überrascht durch diese Abweichung analysierten Ryuji Morishima vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena und seine Kollegen die mögliche Ursache dafür. Bisher gingen Forscher davon aus, dass alle Hauptringe des Saturn aus kleinen Eis- oder Staubpartikeln mit einer relativ dicken, fluffigen Regolithschicht drumherum bestehen. Durch die große Oberfläche dieser von unzähligen Minieinschlägen aufgerauten Decke kühlen sie schnell ab.

Kompakter und jünger als der Rest

Doch die Partikel des mittleren A-Rings müssen größer und glatter sein, wie die Forscher feststellten. Sie schätzen, dass die Partikel in diesem Ringteil etwa einen Meter groß sind und eher festen, glatten Eisbällen mit nur einer dünnen Regolithschicht ähneln. „Eine hoch Konzentration solcher dichter, fester Eisklumpen in nur dieser Region der Saturnringe ist unerwartet“, sagt Morishima. „Normalerweise verteilen sich die Ringpartikel schnell und sind spätestens nach rund 100 Millionen Jahren gleichmäßig verteilt.

Feste Eisbälle statt fluffiger Partikel? Der mittlere Teil des A-Ring scheint anders aufgebaut zu sein als der Rest. © NASA/JPL/ University of Colorado

Bisher galten alle Hauptringe des Saturn als nahezu genauso alt wie der Ringplanet selbst – mehrere Milliarden Jahre. „Aber unsere neuen Beobachtungen sprechen dafür, dass der mittlere Teil des A-Rings sehr viel jünger sein könnte als der Rest der Ringe“, sagt Linda Spilker vom JPL. Sie und ihre Kollegen vermuten, dass irgendein Prozess den mittleren Teil des A-Rings vor relativ kurzer Zeit nachträglich verändert haben muss.

Ein zerbrochener Mond?

Eine mögliche Erklärung wäre die Zerstörung eines größeren Mondes, der früher an dieser Stelle kreiste. Möglicherweise wurde er irgendwann innerhalb der letzten 100 Millionen Jahre von einem Asteroiden oder Kometen getroffen und zerbrach, mutmaßen die Forscher. Die Trümmer dieser Kollision hätten sich dann zwar im mittleren Teil des A-Rings verteilt, für einen weitere Verbreitung im Ringsystem war aber nicht genug Zeit.

Eine andere Möglichkeit wäre die Existenz kleiner, nur lose zusammengeballter Minimonde, die im mittleren A-Ring kreisen. Unter den Gezeitenkräften des Planeten und anderer größerer Monde zerfallen sie regelmäßig wieder und sorgen so für die ungewöhnliche Präsenz großer, fester Eisbälle in diesem Ringteil.

(NASA/JPL, 03.09.2015 – NPO)