Der Planet Saturn

(Quelle: NASA)

Saturn ist der sechste Planet von der Sonne aus und der zweitgrößte im System.

In der römischen Mythologie war Saturn der Gott des Ackerbaus. Bei den Griechen hieß er Cronus, Sohn von Uranus und Gaia und Vater von Zeus (Jupiter). Saturn kommt in der Wurzel des englischen Wortes „Saturday“ vor.

Saturn ist seit vorgeschichtlicher Zeit bekannt. Galileo war der erste, der ihn mit einem Teleskop 1610 beobachtete. Seine Ringe wurden jedoch erst 1695 von Critiaan Huygens entdeckt. Bis 1977 dachte man, dass die Saturnringe einzigartig im bekannten Sonnensystem seien.. Erst dann wurden um Uranus und kurz danach auch bei Jupiter und Neptun schwache Ringe entdeckt.

Der erste Besucher bei Saturn war Pioneer 11 im Jahre 1979 und später Voyager 1 und Voyager 2. Zur Zeit besucht Cassini auf seiner Mission Saturn und liefert spektakuläre Ergebnisse und Bilder.

Saturn ist keine perfekte Kugel, er ist an den Polen abgeflacht. Sein Äquator-Durchmesser ist fast 10% größer als der Poldurchmesser. (120.536 km zu 108,728). Dies ist die Folge der schnellen Rotation des Planeten und der Tatsache, dass sein Inneres flüssig ist. Die anderen Gasplaneten, Jupiter, Uranus und Neptun sind ebenfalls abgeflacht, aber nicht so sehr wie Saturn.

Saturn ist der am wenigsten dichte Planet des System. Seine spezifische Dichte ist mit 0.7g/cm3 geringer als Wasser. Würde der Saturn auf einen Ozean passen, würde er darauf schwimmen wie ein Ball.
Wie Jupiter, besteht auch Saturn aus 75% Wasserstoff und 25% Helium, mit Spuren von Wasser, Methan, Ammoniak und Felsen, ähnlich der Urzusammensetzung des Urnebels, aus dem das Sonnensystem entstanden ist.

Saturns Innenleben ist ähnlich dem Jupiters. Ein felsiger Kern umgeben von einem flüssigen metallischen Wasserstoffkern und einer Schicht molekularen Wasserstoffes. Spuren von verschiedenen Gas-Eisen sind ebenfalls vorhanden.

Saturns Innerstes ist sehr heiß, 12.000 K im Kern und er strahlt mehr Energie ins Weltall als er von der Sonne erhält. Die meiste Energie wird durch den Kelvin-Helmholtz-Mechanismus produziert, wie es bei Jupiter der Fall ist. Doch dies mag nicht ausreichen um das Leuchten von Saturn zu erklären. Einige weitere Mechanismen müssen am Werk sein, vielleicht das „Ausregnen“ von Helium tief in Saturns Atmosphäre.

Die „Bänder“, die so auffällig bei Jupiter sind, sind bei Saturn wesentlich schwächer ausgeprägt. Sie sind zudem viel breiter nahe des Äquators. Details der oberen Wolkenschichten sind von der Erde aus nicht sichtbar. Daher brachte erst Voyagers Begegnung erste Details von Saturns Atmosphäre. Saturn besitzt, wie Jupiter große, langlebige Flecken und noch andere Gemeinsamkeiten mit Jupiter. 1990 beobachtete des HST riesige weiße Wolken nahe Saturns Äquator, welche bei Voyagers Besuch noch nicht da waren. 1994 wurde ein weiterer kleinerer Sturm in der Atmosphäre beobachtet.

Von der Erde aus kann man zwei dicke Ringe (Ring A und B) und einen schwächeren (Ring C) beobachten. Die Trennung zwischen Ring A und B nennt man Cassinische Teilung. Die sehr viel schwächer ausgeprägte Teilung im äußeren Teil von Ring A nennt man Enckesche Teilung. Die Bilder der Voyager-Sonden zeigten vier weitere schwache Ringe. Die Ringe von Saturn sind, entgegen der Ringe der anderen Gasplaneten, sehr hell, mit einer Albedo von 0,2 - 0,6).
Die Ringe bestehen aus unzähligen kleinen Partikeln, jedes in einem eigenen Orbit um den Planeten. Die Größe der Partikel reicht dabei von einem Zentimeter bis einige Meter. Einige kilometergroße Objekte sind ebenfalls wahrscheinlich.
Die Ringe sind außerordentlich dünn. Obwohl sie 250.000km durchmessen, sind sie nur etwa 1,5 km dick. Trotz ihrer beeindruckenden Erscheinung enthalten sie nur sehr wenig Material. Würde man die Ringe zu einem einzelnen Körper zusammenpressen, wäre dieser nicht größer als 100km im Durchmesser.

Das Ringsystem scheint hauptsächlich aus Wassereis zu bestehen, aber sie enthalten wahrscheinlich auf größere Mengen an Felsen, die von Eis umschlossen sind.

Saturn äußererster Ring, der F-Ring ist eine komplexe Struktur aus kleineren Ringen mit „Knoten“ über die gesamte Breite. Spekulationen nach sind die Knoten Klumpen von Eis oder sogar kleine Monde.

Zwischen Saturns Ringen und einigen seiner Monde besteht eine komplexe Gezeiten-Wechselwirkung. Einige Monde, die sogenannten „Schäferhundmonde“ (z.B. Atlas, Prometheus und Pandora), sind sehr wichtig um die Ringe in Position zu halten. Mimas scheint für die Cassinische Teilung zuständig zu sein und Pan für die Enckesche Teilung.
Das gesamte System ist sehr komplex und noch lange nicht verstanden.

Die Herkunft der Saturnringe (und die der anderen Gasplaneten) ist unbekannt. Möglicherweise besaßen sie die Ringe seit ihrer Entstehung. Jedoch sind die Ringsysteme nicht stabil und müssen von fortlaufenden Prozessen ständig erneuert werden. Vermutlich entstanden sie durch das Zerbrechen eine größeren Mondes.

Wie die anderen Gasplaneten, besitzt Saturn ein ausgeprägtes Magnetfeld.

Während der Nacht ist Saturn leicht zu erkennen mit bloßen Auge. Er ist zwar bei weitem nicht so hell wie Jupiter, doch er ist leicht als Planet zu erkennen, da er nicht blinkt wie die Sterne. Die Ringe und die größeren Monde lassen sich mit einem einfachen Teleskop bereits beobachten.

Die wichtigsten Monde von Saturn von Innen nach Außen:

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