Bildnachweis: NASA / JPL / Space Science Institute
Eine Montage von Cassini-Bildern, die in vier verschiedenen Bereichen des elektromagnetischen Spektrums vom ultravioletten bis zum nahen Infrarot aufgenommen wurden, zeigt, dass Saturn mehr beinhaltet, als man denkt.
Die Bilder zeigen die Auswirkungen der Absorption und Streuung von Licht bei verschiedenen Wellenlängen sowohl durch atmosphärisches Gas als auch durch Wolken unterschiedlicher Höhe und Dicke. Sie zeigen auch die Absorption von Licht durch farbige Partikel, die mit weißen Ammoniakwolken in der Atmosphäre des Planeten gemischt sind. Der Kontrast wurde verbessert, um die Sichtbarkeit der Atmosphäre zu verbessern.
Die Schmalwinkelkamera von Cassini hat diese vier Bilder über einen Zeitraum von 20 Minuten am 3. April 2004 aufgenommen, als sich das Raumschiff 44,5 Millionen Kilometer vom Planeten entfernt befand. Der Bildmaßstab beträgt ungefähr 267 Kilometer pro Pixel. Alle vier Bilder zeigen das gleiche Gesicht des Saturn.
Im Bild oben links ist Saturn in ultravioletten Wellenlängen (298 Nanometer) zu sehen. oben rechts in sichtbaren blauen Wellenlängen (440 Nanometer); unten links in weit roten Wellenlängen knapp jenseits des Spektrums des sichtbaren Lichts (727 Nanometer); und unten rechts in Wellenlängen im nahen Infrarot (930 Nanometer).
Alle Gase streuen Sonnenlicht effizient bei kurzen Wellenlängen. Deshalb ist der Himmel auf der Erde blau. Der Effekt ist im ultravioletten Bereich stärker ausgeprägt als im sichtbaren. Auf dem Saturn streuen Helium- und molekulare Wasserstoffgase ultraviolettes Licht stark und lassen die Atmosphäre hell erscheinen. Nur Wolkenpartikel in großer Höhe, die dazu neigen, ultraviolettes Licht zu absorbieren, erscheinen vor dem hellen Hintergrund dunkel, was das dunkle Äquatorband im oberen linken ultravioletten Bild erklärt. Der Kontrast ist im Bild unten links umgekehrt, das in einem Spektralbereich aufgenommen wurde, in dem Licht von Methangas absorbiert, aber von hohen Wolken gestreut wird. Die äquatoriale Zone in diesem Bild ist hell, weil die hohen Wolken dort dieses langwellige Licht zurück in den Weltraum reflektieren, bevor ein Großteil davon von Methan absorbiert werden kann.
Die Streuung durch atmosphärische Gase ist bei sichtbaren blauen Wellenlängen weniger ausgeprägt als im ultravioletten Bereich. Daher kann im Bild oben rechts das Sonnenlicht in tiefere Wolkenschichten und zurück zum Betrachter gelangen, und auch die hochäquatorialen Wolkenteilchen, die bei sichtbaren Wellenlängen reflektieren, sind sichtbar. Diese Ansicht kommt dem, was das menschliche Auge sehen würde, am nächsten. Unten rechts im nahen Infrarot ist eine gewisse Methanabsorption vorhanden, jedoch in viel geringerem Maße als bei 727 Nanometern. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, ob die Kontraste hier hauptsächlich durch farbige Partikel oder durch Breitengradunterschiede in Höhe und Wolkendicke erzeugt werden. Daten von Cassini sollten helfen, diese Frage zu beantworten.
Das auf der Nordhalbkugel sichtbare Lichtsplitter erscheint im ultravioletten und blauen Bereich hell (obere Bilder) und ist bei längeren Wellenlängen nahezu unsichtbar (untere Bilder). Die Wolken in diesem Teil der nördlichen Hemisphäre sind tief und das Sonnenlicht beleuchtet nur die wolkenfreie obere Atmosphäre. Die kürzeren Wellenlängen werden folglich vom Gas gestreut und machen die beleuchtete Atmosphäre bei diesen Wellenlängen hell, während die längeren Wellenlängen von Methan absorbiert werden.
Die Saturnringe unterscheiden sich auch deutlich von Bild zu Bild, deren Belichtungszeiten zwischen zwei und 46 Sekunden liegen. Die Ringe erscheinen im 46-Sekunden-Ultraviolettbild dunkel, da sie bei diesen Wellenlängen von Natur aus wenig Licht reflektieren. Die Unterschiede bei anderen Wellenlängen sind hauptsächlich auf die unterschiedlichen Belichtungszeiten zurückzuführen.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet die Cassini-Huygens-Mission für das NASA Office of Space Science in Washington, DC. Der Cassini-Orbiter und seine beiden Bordkameras wurden am JPL entworfen, entwickelt und montiert. Das Imaging-Team arbeitet am Space Science Institute in Boulder, Colorado
Weitere Informationen zur Cassini-Huygens-Mission finden Sie unter http://saturn.jpl.nasa.gov und auf der Homepage des Cassini Imaging-Teams unter http://ciclops.org.
Originalquelle: CICLOPS-Pressemitteilung
