Saturn mit Polarlichtern – Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble

Saturnmond Enceladus täuscht langsamere Rotation des Planeten vor

Uppsala (Schweden) – Langwellige Radiostrahlung vom Planeten Saturn stellt die Astronomen seit Langem vor ein Rätsel. Sie variiert ungefähr, aber nicht exakt mit der Rotationsdauer des Himmelskörpers. Wissenschaftler haben nun eine mögliche Erklärung für das Phänomen gefunden: Staub und elektrisch geladene Teilchen vom Saturnmond Enceladus treten mit der Magnetosphäre des Planeten in Wechselwirkung und modulieren dadurch die Radiostrahlung.

Die sogenannte Kilometerstrahlung hat ihren Ursprung in den Polarlichtern über den Polen des Planeten. Da Saturn keine feste Oberfläche besitzt, haben die Astronomen die Modulation der Kilometerstrahlung zur genauen Bestimmung seiner Eigendrehung genutzt. Messungen durch die Raumsonden Voyager 1 und 2 Anfang der 1980er Jahre ergaben eine Periode von 10 Stunden und 39 Minuten. Ein Vierteljahrhundert später lieferten die Sonden Galileo und Cassini zur Überraschung der Wissenschaftler jedoch einen deutlich anderen Wert, nämlich 10 Stunden und 45 Minuten.

Damit war klar, dass die Periode der Kilometerstrahlung nicht exakt mit der Rotation des Saturns übereinstimmen kann, denn so schnell kann sich die Drehung eines Planeten nicht verlangsamen. Tatsächlich lieferte 2007 eine genaue Untersuchung der Schwerkraft mithilfe von Cassini einen Wert von 10 Stunden und 32 Minuten für die Eigendrehung Saturns. Warum die Modulation der Kilometerstrahlung davon abweicht und obendrein veränderlich ist, blieb bislang ein Mysterium.

Michiko Morooka vom Schwedischen Institut für Weltraumphysik in Uppsala und ihre Kollegen präsentieren nun eine mögliche Erklärung für das Rätsel. Die Wissenschaftler haben mit einem Spezialinstrument an Bord von Cassini die Umgebung der Umlaufbahn des Saturnmonds Enceladus untersucht. Der mit einem Durchmesser von 500 Kilometern sechstgrößte Mond Saturns ist geologisch aktiv und stößt Eispartikel und Wasserdampf ins All aus. Die Messungen von Morooka und ihrem Team zeigen, dass sich aus dem ausgestoßenen Material ein staubiges Plasma bildet, das die Magnetosphäre Saturns beeinflusst. Diese Wechselwirkung, so die Forscher, könnte auch zur beobachteten Modulation der Kilometerstrahlung führen.