Im Jahr 2010 entstand auf der Nordhalbkugel des Saturn ein kleiner, strahlend weißer Sturm. Das Cassini-Raumschiff befand sich in der Umlaufbahn um den Ringplaneten und hatte einen Sitz in der ersten Reihe, um die Störung zu beobachten. So konnten Planetenforscher einen beispiellosen Blick auf diesen Monstersturm werfen. Während der Sturm selbst für Amateurastronomen auf der Erde sichtbar war, fand ein Großteil seiner Aktivitäten außerhalb der Reichweite von Kameras und Teleskopen mit sichtbarem Licht statt, sagen Astronomen. Nicht nur riesige „Leuchtfeuer“ heißer Luft jagten sich gegenseitig um den Planeten, auch Infrarotbeobachtungen zeigen, dass ein riesiger ovaler Wirbel als Nebeneffekt des Sturms immer noch anhält.
"Es ist das erste Mal, dass wir so etwas auf einem Planeten im Sonnensystem sehen", sagte Leigh Fletcher von der Universität Oxford, Großbritannien, Hauptautor eines Papiers, das den beispiellosen Sturm beschreibt. "Es ist äußerst ungewöhnlich, da wir den Wirbel nur bei infraroten Wellenlängen sehen können. Wir können nicht erkennen, dass er dort ist, indem wir einfach auf die Wolkendecke schauen."
Fletcher und ihr Team verwendeten auch bodengestützte Beobachtungen mit dem Very Large Telescope des European Southern Observatory in Chile und der Infrarot-Teleskopanlage der NASA auf dem Gipfel von Mauna Kea in Hawaii.
Als der sichtbare Sturm im aufgewühlten Wolkendeck der Saturn-Troposphäre ausbrach, kräuselten sich Energiewellen Hunderte von Kilometern nach oben und lagerten ihre Energie als die beiden riesigen „Leuchtfeuer“ heißer Luft in der Stratosphäre ab.
Daten von Cassinis Composite-Infrarotspektrometer (CIRS) zeigten, dass die starke Entladung des Sturms die Temperatur in der Saturn-Stratosphäre um 65 Grad Celsius über den Normalwert ansteigen ließ.
Die Forscher beschrieben in einem kostenlosen Artikel, der in der Ausgabe vom 20. November des Astrophysical Journal veröffentlicht wird, dies als „Aufstoßen“ an Energie, da sie einen enormen Anstieg der Menge an Ethylengas in der Saturnatmosphäre beobachteten, dessen Ursprung darin liegt ein Geheimnis. Ethylen, ein geruchloses, farbloses Gas, wird auf dem Saturn normalerweise nicht beobachtet. Auf der Erde wird es aus natürlichen und künstlichen Quellen geschaffen.
Die Forscher erforschen immer noch den Ursprung des Ethylens, haben jedoch ein großes Reservoir tief in der Atmosphäre ausgeschlossen.
"Wir konnten Ethylen auf Saturn noch nie zuvor sehen, daher war dies eine völlige Überraschung", sagte Michael Flasar von Goddard, der Leiter des CIRS-Teams.
Es wurde erwartet, dass sich die Leuchtfeuer abkühlen und auflösen würden, aber bis Ende April 2011 - zu diesem Zeitpunkt hatte helles Wolkenmaterial den gesamten Planeten umkreist - hatten sich die Brennpunkte zu einem enormen Wirbel zusammengeschlossen, der für kurze Zeit sogar die Größe von Jupiters berühmtem überstieg Großer roter Fleck.
Der heftige Sturm erzeugte beispiellose Temperaturspitzen und erhöhte Mengen an Ethylen. In diesen beiden Messreihen, die mit dem zusammengesetzten Infrarotspektrometer von Cassini durchgeführt wurden, steht Gelb für die höchsten Temperaturen. Jeder Streifen bildet ein einzelnes Molekül ab (oben: Methan, unten: Ethylen), wobei Temperaturmessungen auf der Nordhalbkugel rund um den Planeten durchgeführt werden. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech / GSFC
Obwohl Vergleiche mit Jupiters rotem Fleck mit diesem Sturm angestellt wurden, war der Saturnsturm in der Atmosphäre viel höher, während Jupiters Wirbel tief in der turbulenten „Wetterzone“ eingebettet ist, sagte Fletcher.
Auch Jupiters berühmter Wirbel tobt seit mindestens 300 Jahren. Nachdem das große Leuchtfeuer des Saturn seit Mai 2011 alle 120 Tage den Planeten durchquert hat, kühlt es ab und schrumpft. Wissenschaftler erwarten, dass es bis Ende 2013 vollständig verblasst.
Es bleibt nun die Frage, ob die sturmerzeugende Energie des Saturn aufgebraucht wurde oder ob es eine Wiederholungsleistung geben wird, sagte das Team.
Der Ausbruch überraschte die Beobachter bereits, als er im Frühjahr der nördlichen Hemisphäre des Planeten ankam, Jahre vor der vorhersehbar stürmischen Sommersaison.
"Das Schöne ist, dass Cassini bis zum Erreichen der Sommersonnenwende im Jahr 2017 in Betrieb sein wird. Wenn es also ein anderes globales Ereignis wie dieses gibt, werden wir es sehen", sagt Nicolas Altobelli, Cassini-Projektwissenschaftler der ESA.
Quellen: JPL, ESA, NASA
