Saturn – Der Planet der vielen Ringe

 

Saturn ist der sechstgrößte Planet der Sonne und der zweitgrößte Planet des Sonnensystems in Bezug auf Durchmesser und Masse. Vergleicht man Saturn und Jupiter, so ist leicht zu erkennen, warum sie als verwandt bezeichnet werden. Von der atmosphärischen Zusammensetzung bis zur Rotation sind sich diese beiden Planeten extrem ähnlich. Aufgrund dieser Faktoren wurde Saturn in der römischen Mythologie nach dem Vater des Gottes Jupiter benannt.

• Der Saturn ist einer von fünf Planeten, der mit bloßem Auge gesehen werden kann. Er ist auch das fünfthellste Objekt im Sonnensystem.
• Saturn erscheint hellgelb, weil seine obere Atmosphäre Ammoniak-Kristalle enthält. Unterhalb dieser obersten Schicht Ammoniak-Eis befinden sich Wolken, die größtenteils aus Wassereis bestehen. 
• Das Magnetfeld auf dem Saturn ist etwas schwächer als das Erdmagnetfeld. Die Magnetfeldstärke des Saturn liegt bei etwa einem Zwanzigstel der Stärke des Jupiter.
• Der Planet Saturn hat 150 Monde. Alle diese Monde sind gefroren – die größten davon sind Titan und Rhea. 

Informationen und Fakten zum Planet Saturn

Abgesehen von der Erde ist der Saturn mit Abstand der erkennbarste Planet im Sonnensystem. Der Grund dafür ist offensichtlich. Obwohl die anderen Gasplaneten ein planetarisches Ringsystem besitzen, kann keiner mit der Größe und der Schönheit des Ringsystems, das den Saturn umgibt, mithalten.

Saturn ist der letzte der den alten Zivilisationen bekannten Planeten. Er ist auch einer der am wenigsten verstandenen in der Neuzeit. Mit der derzeit laufenden Cassini-Huygens-Planetenmission erhoffen die Wissenschaftler, nicht nur mehr über Saturn, sondern auch über die Saturnmonde und sein planetarisches Ringsystem zu erfahren.

Atmosphäre

Die Atmosphäre des Saturn besteht zu etwa 96% aus Wasserstoff und 4% Helium, mit Spurenmengen von Ammoniak, Acetylen, Ethan, Phosphin und Methan. Sie hat eine Dicke von etwa 60 km. n der höchsten Schicht der Atmosphäre erreichen die Windgeschwindigkeiten 1.800 km/h, was bei weitem die schnellste im gesamten Sonnensystem ist.

Ein weiteres faszinierendes Phänomen, das in der Atmosphäre des Saturn zu finden ist, ist das Auftreten großer weißer Flecken. Dabei handelt es sich um Stürme auf dem Saturn, die dem Großen Roten Fleck auf dem Jupiter ähneln, obwohl sie eine viel kürzere Lebensdauer haben. Aus historischen Beobachtungen geht hervor, daß diese Stürme periodischer Natur sind und ungefähr einmal pro Saturnumlaufbahn auftreten.

Obwohl er nicht so sichtbar ist wie die auf dem Jupiter, besitzt der Saturn ein horizontal gebändertes Wolkenmuster. Außerdem sind diese Bänder in der Nähe des Saturnäquators wesentlich breiter als die am Jupiteräquator. Diese Wolkenmuster waren bis zu den Voyager-Missionen ab den 1970er Jahren unbekannt. Seit dieser Zeit hat sich die Technologie so weit entwickelt, dass sie jetzt mit erdgebundenen Teleskopen beobachtet werden können.

Umlaufbahn & Rotation

Der durchschnittliche Orbitalabstand des Saturn beträgt 1,43 x 109 km. Das bedeutet, dass der Saturn im Durchschnitt etwa 9,5 Mal so weit von der Erde wie die Sonne entfernt ist. Das Ergebnis einer so großen Entfernung ist, dass das Sonnenlicht etwa eine Stunde und zwanzig Minuten benötigt, um den Saturn zu erreichen. Außerdem hat der Saturn aufgrund seiner Entfernung von der Sonne ein Jahr mit einer Dauer von 10.756 Erdentagen, d.h. etwa 29,5 Erdjahre.

Ähnlich wie Jupiter ist auch der Saturn sehr interessant, wenn es um seine Rotation geht. Mit einer Rotationsgeschwindigkeit von etwa 10 Stunden und 45 Minuten ist der Saturn nach dem Jupiter der zweitschnellste Planet im Sonnensystem. Diese extreme Rotation bewirkt, dass der Planet eine kugelähnliche Form annimmt, die sich in der Nähe des Äquators ausbeult.

Ein zweites Merkmal der Saturndrehung sind die unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten, die zwischen den verschiedenen sichtbaren Breitengraden zu finden sind. Dieses Phänomen ist darauf zurückzuführen, dass Saturn hauptsächlich gasförmig ist und nicht fest ist.

Die axiale Neigung des Saturn von 26,73 ist der der Erde sehr ähnlich. Somit erlebt auch Saturn Jahreszeiten wie die Erde. Aufgrund der Entfernung des Saturn von der Sonne erhält er jedoch das ganze Jahr über deutlich weniger Sonnenstrahlung, so dass die Jahreszeiten des Saturn viel differenzierter sind als die der Erde.

Beschaffenheit

Es wird angenommen, dass das Innere des Saturn in der Zusammensetzung seiner drei Schichten dem des Jupiters sehr ähnlich ist. Die innerste Schicht ist ein felsiger Kern, der 10-20 Mal so massiv wie die Erde ist. Der Kern ist von einer Schicht aus flüssigem metallischem Wasserstoff umhüllt. Die äusserste Schicht besteht aus molekularem Wasserstoff . Der einzige signifikante Unterschied zwischen den Inneren von Saturn und Jupiter ist vermutlich die Dicke der beiden äußeren Schichten. Während Jupiter eine metallische Wasserstoffschicht von 46.000 km und eine molekulare Wasserstoffschicht von 12.200 km aufweist, haben dieselben Schichten auf dem Saturn eine Dicke von 14.500 km bzw. 18.500 km.

Ein einzigartiges Merkmal des Saturn ist, dass er der am wenigsten dichte Planet im Sonnensystem ist. Obwohl Saturn einen dichten, festen Kern haben mag, beträgt seine durchschnittliche Dichte aufgrund der großen gasförmigen Außenschicht des Planeten nur 687 kg/m3. Infolgedessen ist der Planet Saturn leichter als Wasser.

Der Saturn sendet wie Jupiter etwa 2,5-mal mehr Strahlung aus, als er von der Sonne empfängt. Dies ist auf den Kelvin-Helmholtz-Mechanismus zurückzuführen, der im Wesentlichen Energie durch die gravitative Kompression des Planeten aufgrund seiner enormen Masse erzeugt. Im Gegensatz zu Jupiter kann jedoch nicht die gesamte emittierte Energiemenge allein durch diesen Prozess erfasst werden. Stattdessen haben Wissenschaftler vorgeschlagen, dass der Planet durch die Reibung des Heliumregens zusätzliche Wärme erzeugt.

Ringe

Das Ringsystem des Saturn ist das bekannteste, das im Sonnensystem gefunden wurde. Sie bestehen hauptsächlich aus Milliarden winziger Eisstücke mit Spuren von Staub und anderen Ablagerungen. Diese Komposition erklärt, warum die Ringe für erdgebundene Teleskope sichtbar sind – Eis reflektiert das Sonnenlicht sehr stark.

Die Hauptringe beginnen etwa 7.000 km über dem Saturnäquator und erstrecken sich über weitere 73.000 km. Interessanterweise beträgt die tatsächliche Dicke der Ringe, obwohl dieser Radius beträchtlich ist, nicht mehr als etwa einen Kilometer. Es gibt sieben große Klassifikationen zwischen Ringen (A, B, C, D, E, F, G). Jeder Ring erhält seinen Namen in der Reihenfolge, in der er entdeckt wurde. Die Hauptringe, die von der Erde aus am besten sichtbar sind, sind A, B und C. Jeder Ring ist eigentlich nur eine Sammlung von Tausenden kleinerer Ringe, die sehr nahe beieinander liegen. Es gibt auch Lücken zwischen jedem Ring. Cassani ist die größte dieser Lücken mit 4.700 km zwischen den Ringen A und B.

Die gebräuchlichste Theorie zur Erklärung der Ringbildung ist, dass ein mittelgroßer Mond, der den Saturn umkreist, aufgrund von Gezeitenkräften auseinander brach, als seine Umlaufbahn zu nahe an den Saturn kam.

Steckbrief Saturn

Entfernung zur Sonne	1,43 Milliarden Kilometern
Durchmesser des Saturn	116.460 km
Tageslänge	0d 10h 42min
Umlaufzeit	29 Jahre
Temperatur	ca. -195℃
Art	Gasplanet
Position	6
Radius	58.232 km
Neigung der Rotationsachse	26,73°
Rotationsperiode	10 h 33 min

Weiterführende Links und Quellen

• https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cassini-Huygens/Facts_about_Saturn