Saturnringe verschwinden und stürzen als Eisregen herab

Die eisigen Partikel der Saturnringe Ringe fallen als „Ringregen“ auf die Oberfläche des Planeten. Jüngste Analysen haben gezeigt, dass mit dem Ringniederschlag von 11 Tonnen pro Sekunde die etwa 270.000 Kilometerbreiten Ringe innerhalb von 100 Millionen Jahren vollständig verschwunden sein werden.

„Wir schätzen, dass dieser ‚Ringregen‘ so schnell fällt, das ein olympisches Schwimmbad in einer halben Stunde von den Ringen des Saturn gefüllt sein könnte“, sagte James O’Donoghue von der NASA, Hauptautor einer Studie über den Ringregen des Saturn, die am 17. Dezember in Icarus erschien.

„Allein damit wäre das gesamte Ringsystem in 300 Millionen Jahren verschwunden. Dazu kommt jedoch das von der Cassini-Sonde gemessene Ringmaterial, das auf den Äquator stürzt. Beides zusammen ergibt eine Lebensdauer von weniger als 100 Millionen Jahre. Das ist relativ kurz, verglichen mit dem Alter von Saturn von über 4 Milliarden Jahren.“

Die nun veröffentlichte Studie hilft bei der Beantwortung einer langjährigen Frage:

Hatte der Saturn seine Ringe schon immer?

Foto: NASA/JPL/Space Science Institute

FOTO Saturnringe – Dieses Bild entstand, als die Cassini-Raumsonde am 25. April 2016 über den Saturn und seine Ringe scannte (NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute)

Der Forschung zufolge ist die Antwort klar: Nein! Die Saturnringe entstanden lange nach der Geburt des Planeten und sind wahrscheinlich weniger als 100 Millionen Jahre alt.

„Wir haben Glück, dass wir dabei sind, um das Ringsystem des Saturns zu sehen, das etwa in der Mitte seines Lebens zu stehen scheint. Wenn die Ringe jedoch nur vorübergehend sind, haben wir vielleicht gerade verpasst, riesige Ringsysteme von Jupiter, Uranus und Neptun zu sehen, die heute nur noch dünne Ringe haben!“ sagte O’Donoghue.

Ein Teil der Daten über den Ringregen des Saturns stammt von Cassinis letzter Kamikaze-Mission. 2017 flog die Raumsonde durch die eisigen, felsigen Ringpartikel des Planeten, bevor sie den Rand der Atmosphäre traf und verglühte.

Die Cassini-Raumsonde stürzte bei ihrer letzten Mission planmäßig durch die Saturnringe. Foto: NASA/JPL-Caltech

Wissenschaftler vermuteten bereits, dass sich einige Partikel in den Ringen aufladen und dann entlang der Spiralen eines Magnetfeldes in höhere Höhen getragen werden, wo sie als Regen fallen.

Aber sie waren überrascht, dass Cassini auch Ringregen registrierte, der direkt unterhalb den Ring fiel, wobei die Gesamtrate viel höher war als erwartet. Die Möglichkeit von Ringregen wurde erstmals 1986 vorgeschlagen. Es war eine Erklärung für die schwachen dunklen Bänder, die Voyager 2 bereits 1981 in den oberen Höhen des Planeten, weit weg von den Ringen, beobachtete.

Gibt es „Winter-“ und „Sommerregen“ auf dem Saturn?

Jack Connerney vom Goddard-Institut der NASA schlug vor, dass diese Linien aus elektrisch geladenen Eispartikeln gebildet wurden. Diese bewegen sich entlang unsichtbarer Magnetfeldlinien und trieben Wasser in die obere Atmosphäre des Saturns, wo Regen diese Bänder erzeugt.

Bereits die beiden „Voyager“-Sonden hatten bei ihrem Vorbeiflug in den 1980er Jahren Belege dafür gefunden, dass die Eisteilchen der Saturnringe auf den Planeten herabregnen. Foto: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Die letzten Untersuchungen nutzten das Keck-Teleskop auf Hawaii, um die charakteristische Wellenlänge eines verräterischen Ionenflusses abzubilden. Dieser Ionenfluss entsteht, wenn die freigesetzten Eisringpartikeln verdampfen und mit der Ionosphäre des Saturns reagieren.

„Die Beobachtungen zeigen leuchtende Bänder auf der Nord- und Südhalbkugel des Saturns, wo die Magnetfeldlinien, die die Ringebene schneiden, in den Planeten eindringen“, heißt es in einer Erklärung der NASA. „Sie analysierten das Licht, um die Regenmenge aus den Ringen und seine Auswirkungen auf die Ionosphäre des Saturns zu bestimmen. Sie fanden heraus, dass die Regenmenge bemerkenswert gut mit den erstaunlich hohen Werten übereinstimmt, die mehr als drei Jahrzehnte zuvor von Connerney und Kollegen abgeleitet wurden. Dabei sticht jedoch besonders eine Region im Süden hervor, die den meisten Niederschlag erhielt.“

Folgende Untersuchungen sollen zeigen, ob der eisige Regen von der Jahreszeitverschiebung durch das Saturnjahr, das über 29 Erdenjahre dauert, beeinflusst wird.