Saturn ist bekannt für seine ikonischen, makellosen Ringe. Der Haupt-B-Ring kann jedoch Flecken und Streifen aus dunklerem oder hellerem Material aufweisen, die als Speichen bekannt sind und mit Staubwechselwirkungen mit dem Magnetfeld des Planeten in Verbindung gebracht werden können. Diese Speichen erscheinen regelmäßig und dauern etwa 8 Jahre, zentriert um die Frühlings- oder Herbst-Tagundnachtgleiche des Saturn. In den Jahren 2021 und 2022 zeigten Beobachtungen mit dem NASA/ESA-Weltraumteleskop Hubble den Beginn einer neuen Ringspeichensaison vor dem nächsten Äquinoktium im Jahr 2025. Mehrfarbige Beobachtungen zeigten eine rötliche Farbe und dass die Speichen den Planeten in etwa umkreisen die gleiche Geschwindigkeit wie die Ringteilchen, obwohl sie möglicherweise von der variablen Rotationsgeschwindigkeit der Magnetosphäre des Saturn beeinflusst wird.
Dieses Hubble-Bild kündigt den Beginn von Saturns „Speichensaison“ mit dem Erscheinen von zwei verschmierten Speichen im B-Ring links im Bild an. Bildnachweis: NASA/ESA/Amy Simon, Goddard Space Flight Center der NASA/Alyssa Pagan, STScI.
Wie die Erde ist der Saturn um seine Achse geneigt und hat daher vier Jahreszeiten, obwohl aufgrund der viel größeren Umlaufbahn des Saturn jede Jahreszeit ungefähr sieben Erdenjahre dauert.
Äquinoktium tritt auf, wenn die Ringe mit der Kante zur Sonne geneigt sind.
Die Speichen verschwinden, wenn es auf Saturn nahe der Sommer- oder Wintersonnenwende ist.
Wenn die Sonne ihren höchsten oder niedrigsten Breitengrad auf der Nord- oder Südhalbkugel eines Planeten zu erreichen scheint.
Während sich die Herbst-Tagundnachtgleiche auf der Nordhalbkugel des Saturn am 6. Mai 2025 nähert, werden die Speichen voraussichtlich immer prominenter und beobachtbarer.
Der mutmaßliche Schuldige für die Speichen ist das variable Magnetfeld des Planeten.
Planetare Magnetfelder interagieren mit dem Sonnenwind und schaffen eine elektrisch geladene Umgebung. Wenn diese geladenen Teilchen auf der Erde auf die Atmosphäre treffen, ist dies auf der Nordhalbkugel als Aurora Borealis sichtbar.
Astronomen glauben, dass auch die kleinsten, staubgroßen Eisringpartikel aufgeladen werden können, wodurch diese Partikel vorübergehend über den Rest der größeren Eispartikel und Felsbrocken in den Ringen schweben.
Die Ringspeichen wurden erstmals Anfang der 1980er Jahre von der NASA-Mission Voyager beobachtet.
Die vorübergehenden, geheimnisvollen Merkmale können je nach Beleuchtungs- und Betrachtungswinkel dunkel oder hell erscheinen.
“Dank an Hubbles Vermächtnis der äußeren Planetenatmosphären (OPAL)-Programm, das ein Datenarchiv zu den Planeten des äußeren Sonnensystems aufbaut, haben wir in dieser Saison mehr Zeit als je zuvor, um die Speichen des Saturn zu untersuchen“, sagte er Dr. Amy Simonein leitender Planetenwissenschaftler bei der NASA und Leiter des Opal-Programms.
Saturns letztes Äquinoktium ereignete sich im Jahr 2009, als die NASA-Raumsonde Cassini den Gasriesen zur Nahaufklärung umkreiste.
Nachdem Cassinis Mission im Jahr 2017 abgeschlossen und die Raumsonde Voyager längst verschwunden ist, setzt Hubble die Arbeit der langfristigen Überwachung von Veränderungen auf dem Saturn und den anderen äußeren Planeten fort.
„Trotz jahrelanger exzellenter Beobachtungen durch die Cassini-Mission ist der genaue Beginn und die Dauer der Speichensaison immer noch unvorhersehbar, ähnlich wie die Vorhersage des ersten Sturms während der Hurrikansaison“, sagte Dr. Simon.
„Während die anderen drei Gasriesenplaneten unseres Sonnensystems ebenfalls Ringsysteme haben, ist nichts mit den markanten Ringen des Saturn vergleichbar, was sie zu einem Labor für die Untersuchung von Speichenphänomenen macht.“
„Ob Speichen auf anderen Ringplaneten vorkommen könnten oder tatsächlich vorkommen, ist derzeit nicht bekannt.“
„Es ist ein faszinierender Zaubertrick der Natur, den wir nur auf dem Saturn sehen – zumindest vorerst.“
Der lernen wurde in der Zeitschrift veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe.
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Amy A. Simon et al. Hubble erkennt den Beginn einer neuen Saturn-Ring-Speichen-Saison. Geophysikalische Forschungsbriefe, online veröffentlicht am 9. Februar 2023; doi: 10.1029/2022GL101904
Dieser Artikel basiert auf einem Text der National Aeronautics and Space Administration.
