Saturn, der sechste Planet von der Sonne, ist eines der am leichtesten zu identifizierenden Ziele für Astronomen, was vor allem an seinem großen und ausgeprägten Ringsystem liegt. Die Ringe des Saturn faszinieren Sterngucker seit Jahrhunderten, seit Teleskope zum ersten Mal auf den Himmel gerichtet wurden.
Als Galileo Galilei den Saturn 1610 zum ersten Mal beobachtete, hielt er die Ringe für riesige Monde, von denen sich einer auf jeder Seite des Planeten befand. Im Laufe seiner mehrjährigen Beobachtungen stellte er fest, dass die Ringe ihre Form veränderten und sogar verschwanden, als sie ihre Neigung zur Erde änderten.
Wir wissen jetzt, dass Galileo eine „Ringebenenüberquerung“ beobachtete. Der Äquator des Saturn ist im Verhältnis zu seiner Umlaufbahn um die Sonne um 27 Grad geneigt – ähnlich wie die Erde um 23 Grad. Wenn Saturn die Sonne umkreist, neigt sich zuerst die eine und dann die andere Hemisphäre zur Sonne hin. Die Neigung verursacht Jahreszeiten, genau wie auf der Erde, und wenn Saturn die Tagundnachtgleiche erreicht, befinden sich sein Äquator und seine Ringebene direkt in einer Linie mit der Sonne. Das Sonnenlicht trifft mit der Kante auf die Ringe, und die feine Linie der Ringe ist schwer zu erkennen. Die Ringe sind breit – 273.600 km (170.000 Meilen) – aber nur etwa 10 m (30 Fuß) dick.
Im Jahr 1655 schlug der Astronom Christaan Huygens vor, dass es sich bei den seltsamen Körpern um feste, geneigte Ringe handelt, und 1660 schlug ein anderer Astronom vor, dass die Ringe aus kleinen Satelliten bestehen, eine Erkenntnis, die erst fast 200 Jahre später bestätigt wurde.
In der Neuzeit passierte Pioneer 11 1979 die Saturnringebene. In den 1980er Jahren warfen Voyager 1 und Voyager 2 einen Blick auf das Ringsystem des Planeten.
Im Jahr 2004 trat die Cassini-Huygens-Mission der NASA als erste in eine Umlaufbahn um den Saturn ein und nahm detaillierte Beobachtungen nicht nur des Planeten, sondern auch seines Ringsystems auf.
Zusammensetzung und Struktur
Die Ringe des Saturns bestehen aus Milliarden von Partikeln, die von Sandkörnern bis zu berggroßen Brocken reichen. Die Ringe bestehen überwiegend aus Wassereis und nehmen auf ihrer Reise durch den Weltraum auch felsige Meteoroide auf.
Auch wenn Saturn für einen Amateurastronomen wie von einem einzigen, festen Ring umgeben erscheint, gibt es mehrere Unterteilungen. Die Ringe sind alphabetisch nach der Reihenfolge ihrer Entdeckung benannt. Eine 4.700 Kilometer breite Lücke, die so genannte Cassini-Teilung, trennt die Ringe A und B.
Weitere, schwächere Ringe wurden mit der Verbesserung der Teleskoptechnologie entdeckt. Voyager 1 entdeckte den innersten D-Ring im Jahr 1980. Der F-Ring liegt knapp außerhalb des A-Rings, während der G- und der E-Ring noch weiter draußen liegen.
Die Ringe selbst enthalten eine Reihe von Lücken und Strukturen. Einige werden von den vielen kleinen Monden des Saturn gebildet, während andere den Astronomen weiterhin Rätsel aufgeben.
Saturn ist nicht der einzige Planet im Sonnensystem, der Ringe hat – Jupiter, Uranus und Neptun enthalten ebenfalls schwache Ringsysteme – aber mit seinen Satelliten, die sich über drei Viertel der Erde-Mond-Entfernung (175.000 Meilen oder 282.000 km) erstrecken, ist er bei weitem der größte und sichtbarste.
Enstehungstheorien
Es gibt mehrere Hypothesen darüber, wie die Saturnringe entstanden sind. Einige Wissenschaftler glauben, dass vorbeiziehende Kometen oder Asteroiden von der Schwerkraft des Planeten erfasst und zerbrochen wurden, bevor sie ihn erreichten.
Eine andere Möglichkeit ist, dass die Ringe einst große Monde waren, die spiralförmig in den Planeten eindrangen. Saturn hat mindestens 62 Monde. Nur einer (Titan) ist groß, der Rest sind kleine Körper. Nur 13 der Monde sind größer als 50 km (30 Meilen). Die Schwerkraft dieser Monde beeinflusst die Struktur der Saturnringe, gibt aber auch Aufschluss über mögliche Entstehungsmethoden. Würden die eisigen Außenschichten abgetragen, so dass der Kern auf den Saturn stürzt, wären die Ringe von fast reinem Wassereis beherrscht.
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