Spektrum, das die Atmosphäre über Ringen anzeigt. Bildnachweis: NASA / JPL / SSI / SWRI / UCL Zum Vergrößern anklicken
Daten des Cassini-Raumfahrzeugs NASA / ESA / ASI zeigen, dass das majestätische Ringsystem des Saturn eine eigene Atmosphäre hat - getrennt von der des Planeten selbst.
Während des Vorbeiflugs am Ringsystem konnten Instrumente auf Cassini feststellen, dass die Umgebung der Ringe wie eine Atmosphäre ist, die hauptsächlich aus molekularem Sauerstoff besteht.
Diese Atmosphäre ist der von Jupiters Monden Europa und Ganymed sehr ähnlich.
Die Feststellung wurde von zwei Instrumenten auf Cassini getroffen, die beide eine europäische Beteiligung haben: Das Ionen- und Neutralmassenspektrometer (INMS) hat Co-Ermittler aus den USA und Deutschland, und das Cassini-Plasma-Spektrometer (CAPS) hat Co-Ermittler aus den USA , Finnland, Ungarn, Frankreich, Norwegen und Großbritannien.
Saturnringe bestehen größtenteils aus Wassereis, gemischt mit kleineren Mengen Staub und felsiger Materie. Sie sind außerordentlich dünn: Obwohl sie einen Durchmesser von 250 000 Kilometern oder mehr haben, sind sie nicht dicker als 1,5 Kilometer.
Trotz ihres beeindruckenden Aussehens enthält die Ringe nur sehr wenig Material - wenn die Ringe zu einem einzigen Körper zusammengedrückt würden, wären es nicht mehr als 100 Kilometer.
Die Herkunft der Ringe ist unbekannt. Wissenschaftler dachten einmal, dass die Ringe zur gleichen Zeit wie die Planeten gebildet wurden und vor 4000 Millionen Jahren aus wirbelnden Wolken interstellaren Gases verschmolzen. Die Ringe scheinen jedoch jetzt jung zu sein, vielleicht nur Hunderte Millionen Jahre alt.
Eine andere Theorie besagt, dass ein Komet zu nahe am Saturn flog und von Gezeitenkräften zerstört wurde. Möglicherweise wurde einer der Saturnmonde von einem Asteroiden getroffen, der ihn in Stücke zerschmetterte, die jetzt die Ringe bilden.
Obwohl Saturn seit seiner Entstehung möglicherweise Ringe hatte, ist das Ringsystem nicht stabil und muss durch laufende Prozesse, wahrscheinlich das Aufbrechen größerer Satelliten, regeneriert werden.
Wassermoleküle werden zuerst durch solares ultraviolettes Licht von den Ringpartikeln vertrieben. Sie werden dann durch Photodissoziation in Wasserstoff sowie molekularen und atomaren Sauerstoff gespalten. Das Wasserstoffgas geht in den Weltraum verloren, der atomare Sauerstoff und das verbleibende Wasser werden aufgrund der niedrigen Temperaturen wieder in das Ringmaterial eingefroren, und dies hinterlässt eine Konzentration von Sauerstoffmolekülen.
Dr. Andrew Coates, Co-Ermittler für CAPS vom Mullard Space Science Laboratory (MSSL) am University College London, sagte: „Wenn Wasser aus den Ringen kommt, wird es durch Sonnenlicht gespalten. Der resultierende Wasserstoff und der atomare Sauerstoff gehen dann verloren und hinterlassen molekularen Sauerstoff.
„Das INMS sieht das neutrale Sauerstoffgas, das CAPS sieht molekulare Sauerstoffionen und eine Elektronenansicht. der Ringe. Dies sind die ionisierten Produkte dieses Sauerstoffs und einige zusätzliche Elektronen, die vom Sonnenlicht von den Ringen getrieben werden. “
Dr. Coates sagte, dass die Ringatmosphäre wahrscheinlich durch Gravitationskräfte und ein Gleichgewicht zwischen Materialverlust aus dem Ringsystem und einer erneuten Zufuhr von Material aus den Ringpartikeln in Schach gehalten wurde.
Im vergangenen Monat feierten die Missionswissenschaftler von Cassini-Huygens das erste Jahr des Raumfahrzeugs im Orbit um den Saturn. Cassini führte seine Saturn Orbit Insertion (SOI) am 1. Juli 2004 nach seiner sechsjährigen Reise zum Ringplaneten durch, die über dreitausend Millionen Kilometer zurücklegte.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der ESA und der italienischen Raumfahrtbehörde ASI.
Ursprüngliche Quelle: ESA Science
