Ein gigantisches rätselhaftes Ringsystem

Saturns Ringe weisen eine komplizierte Dynamik auf. Einige erscheinen, allen Gesetzen der Himmelsmechanik zuwider, zopfartig ineinander verflochten zu sein. Andere wiederum werden von kleinen Monden begleitet, den so genannten Schäferhund-Monden. Durch deren kreisende Umrundung üben sie eine gravitative und damit stabilisierende Wirkung auf Teile der Ringstrukturen aus. Sie halten damit die Partikel des Ringes zusammen, vergleichbar mit einem Schäfer, dessen Herde von seinen Hunden zusammengehalten wird.

Die Nahaufnahmen, die Cassini von den Ringen anfertigt, überraschen die Forscherwelt. Die in rosa, braun oder grau erscheinenden sandfarbenen Ringe sind unerwartet klar voneinander getrennt. „Die Bilder zeigen erstmals ganz deutlich, wie messerscharf die Ringsegmente bis zur Auflösungsgrenze an den Kanten abgeschnitten sind. Offenbar werden die kleinen Brocken, aus denen die Ringe bestehen, in eine strenge Ordnung gezwungen“, berichtete Michael Khan, Missionsanalytiker beim Europäischen Satellitenkontrollzentrum ESOC in Darmstadt und ergänzte speziell zu den Ringstrukturen: „Es ist erstaunlich, welche Ordnung dort im Wechselspiel von Magnet- und Gravitationsfeldern über Jahrmillionen geschaffen wurde.“ Die mit nur wenigen Hundert Metern extrem flachen Ringe bestehen aus Milliarden (Eis-)Partikeln unterschiedlichster Größe, vom Staubkorn bis zum Einfamilienhaus, von denen jedes den Saturn wie ein eigener kleiner Mond umkreist, wobei sich am äußeren Rand der Saturnringe mehr Eis befindet, als in den inneren Ringen. In reiner Form erscheinen sie weiß. Die Farbvariationen der Ringe sind auf im Eis enthaltene, noch nicht identifizierte, Materialien zurückzuführen. Dunkle Partikel könnten auch von den Überresten eines Mondes stammen.

Ein weiteres Gerät vom MPS, das Magnetosphären-Teilchen-Experiment MIMI-LEMMS, untermauert das Ergebnis. MIMI-LEMMS ist ein komplexer Teilchenanalysator, der nicht sichtbare energiereiche Ionen und Elektronen nach Geschwindigkeit, Masse, Einfallsrichtung, Ladung und Energie in der Saturnmagnetosphäre untersucht. Die MPS-Wissenschaftler fanden heraus, dass in der scheinbar leeren Umgebung des Gasplaneten überwiegend geladene Wasser-Ionen – also Wasserstoff-Sauerstoff-Verbindungen – umherfliegen. Diese Prozesse laufen, wenngleich mit unterschiedlicher Intensität, so doch permanent ab und sind daher von grundlegender Bedeutung.

Energiereiche Partikel, beispielsweise Elektronen, schlagen mit Geschwindigkeiten von bis zu 170 000 km/s – schneller als eine Gewehrkugel – auf die Ringmaterie ein und lösen so den Sauerstoff heraus. Norbert Krupp vom MPS sieht einen elementaren Zusammenhang: „Je mehr Teilchen rausgeschlagen werden, desto schneller verschwinden Teile des Ringsystems. Es gibt Anzeichen dafür, dass die Lebensdauer der Ringe sehr viel kürzer ist als man bislang angenommen hat. Es könnte sein, dass bereits in astronomisch kurzer Zeit, d.h. in einigen Millionen Jahren, einige der Ringsysteme nicht mehr existieren.“