Neu entdeckter Saturnring bricht alle Rekorde

Ein bisher unbekannter Ring des Saturn entpuppt sich als der größte des gesamten Sonnensystems. Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer der NASA enthüllen den hauchdünnen Staubreifen, der sich gewaltige 13 Millionen Kilometer weit ins All erstreckt. Seine Präsenz könnte auch die seltsame „Schwarz-Weiß“-Färbung des Saturnmondes Iapetus erklären, wie Astronomen jetzt in „Nature“ berichten.

Von allen Planeten des Sonnensystems ist der Saturn einer der faszinierendsten und geheimnisvollsten. Seine mehr als hunderttausend Einzelringe, teilweise gruppiert zu mehreren Hauptringen und die zahlreichen Monde bilden ein komplexes und bis heute noch immer in Teilen unerforschtes System. Bisher glaubte man, der Außenrand der Ringe läge rund 240.000 Kilometer vom Saturn entfernt. Doch neue Aufnahmen des Weltraumteleskops Spitzer der NASA belehrte die Astronomen eines Besseren.

Radius von 13 Millionen Kilometern

Die Astronomin Anne Verbiscer von der Universität von Virginia und ihre Kollegen hatten die Infrarotkamera des Spitzer-Teleskops, das „Multiband Imaging Photometer“ genutzt, um einen Himmelsbereich in der Nähe des Saturnmonds Phoebe zu durchmustern. Als sie die Daten auswerteten, sprang ihnen der im sichtbaren Licht nicht zu erkennende Ring förmlich entgegen. Das empfindliche Instrument des Weltraumteleskops dagegen konnte die minimale, aber charakteristische Wärmeabstrahlung des minus 193°C kalten Staubes nachweisen.

Infrarotaufnahme des Rings durch das Spitzer-Teleskop (Kasten). Das Teleskop blickt seitlich auf den Staubreif. © NASA/JPL-Caltech/Univ. of Virginia, ESA/STScI/AURA

Der neue Ring umkreist den Saturn mit einem Radius von rund 13 Millionen Kilometern – dem 200-fachen des Saturnradius. Dies ist ungewöhnlich, da bisher die größten planetarischen Ringe im Sonnensystem, der E-Ring des Saturn und die feinen Ringe des Jupiter, in Umlaufbahnen von gerade einmal dem fünf bis zehnfachen Planetenradius kreisen. Die Innenkante des neuen Rings beginnt zudem bereits sechs Millionen Kilometer vom Planeten entfernt, was ihn auch zum breitesten Ring überhaupt macht. Wäre der neue Ring nicht zu schwach sichtbar, erschiene er von der Erde aus gesehen doppelt so groß wie der Vollmond. Auch seine Dicke ist ungewöhnlich: Seine vertikale Ausdehnung entspricht dem sechsfachen Saturnduchmesser.

Phoebe als Staublieferant

Der Ring ist nicht nur größer, breiter und dicker als alle anderen, er ist auch gegenüber der Ebene der anderen Ringe um rund 27° gekippt. Vermutlich besteht er aus eher kleineren Materialteilchen, wie Verbiscer erläutert: „Die Partikel sind sehr, sehr klein, so dass der Ring sehr, sehr schwach ist. Wenn man mitten in diesem Ring stehen würde, würde man es vermutlich nicht einmal bemerken.“ In einem Kubikilometer Raum befinden sich vermutlich nur rund zehn bis 20 Teilchen, so schätzt die Astronomin. Der Staub stammt möglicherweise aus Teilchen, die bei Einschlägen von der Oberfläche des Saturnmonds Phoebe ins All geschleudert wurden.

Illustration der Positionen von Phoebe, Iapetus und dem Ring © NASA/JPL-Caltech

Erklärung für „schmutzige“ Vorderseite von Mond Iapetus

Der neue Staubreif könnte aber auch ein seit langem bestehendes Rätsel lösen: die seltsam geteilte Färbung der Oberfläche des Saturnmonds Iapetus. Dessen nach vorne gerichtete Hemisphäre ist schwarzbraun gefärbt, während die Rückseite leuchtend weiß erscheint. Numerische Simulationen deuten nun darauf hin, dass Staub aus dem neu entdeckten Ring für die dunkle Deckschicht verantwortlich sein könnte. „Es ist im Prinzip eine frontale Kollision. Die Partikel knallen auf den Iapetus wie die Fliegen auf eine Autowindschutzscheibe“, so Verbiscer. Im Laufe der Milliarden Jahre lagerte sich dieser Staub in Dicken von mehreren Metern ab.

(NASA/Nature, 08.10.2009 – NPO)