Kinderfragen: Aus was bestehen die Ringe vom Saturn?

Although it may look to our eyes like other images of the rings, this infrared image of Saturn's rings was taken with a special Der Saturn ist mein persönlicher Lieblingsplanet. Das liegt vor allem an seinen Ringen und daran, dass es der erste Planet ist den ich durch ein Teleskop beobachtet habe. Nun ist das schon über 20 Jahre her und trotzdem begeistert er mich immer noch.

In der Reihe der Kinderfragen, die ich hier im Blog beschreibe, freuen mich daher Fragen zum Saturn immer besonders.

Heute wollen wir der folgenden Frage auf den Grund gehen: Woraus bestehen die Saturnringe?


Der Saturn

Bevor wir aber nun zu der eigentlichen Frage kommen, möchte ich gern einen kurzen Steckbrief zu Saturn erstellen. Schließlich sollte man schon einige Infos zum Planeten selbst haben.

Der Saturn ist ein Gasplanet. Das heißt er besitzt keine feste Oberfläche, wie z.B. unsere Erde. Wir können dort also keine Raumsonden hinschicken die dort einfach mal so landen können.

In unserem Sonnensystem ist der Saturn der 6. Planet und befinden sich gleich hinter Jupiter.

'Mini-Me' Solar System

Der Saturn ist nach dem Jupiter der zweitgrößte Planet in unserem Sonnensystem. Er besitzt einen Durchmesser von 120.536 km. Zum Vergleich die Erde hat einen Durchmesser von 12.756 km. Damit passt die Erde fast 10mal auf den Durchmesser des Saturns.

Da der Saturn viel weiter von unserer Sonne entfernt ist (ca. 9 Astronomische Einheiten = 1433,5 Mio. km) als die Erde, benötigt er für eine Sonnenumrundung fast 30. Jahre (29,457 a).

Ein Saturntag dauert übrigens nur ca. 10 Stunden.

Interessant ist auch die Tatsache, dass der Saturn eine so geringe Dicht hat, dass er auf Wasser schwimmen würde. Siehe dazu auch Fact16 aus dem Projekt #30AstroFacts.

EnceladusSaturn besitzt 62 Monde (Stand 2015). Der größte Mond des Saturn ist Titan  mit einem Durchmesser von 5150 km. Viele der kleineren Monde sind eingefangene Asteroiden und haben daher nur kleine Durchmesser.

Einer meiner Lieblingsmonde des Saturn ist Enceladus. Enceladus ist zwar nur ein kleiner Mond mit 500 km Durchmesser. Aber er ist von einer geschlossenen 30 km dicken Eisschicht bedeckt und besitzt Wasser in flüssiger Form unter dem Eis. Wir werden später noch einmal zu Enceladus zurückkommen.   

Aus was bestehen die Saturnringe?

Das erst einmal soweit zum Saturn selbst.

Die Saturnringe machen diesen Planeten so außergewöhnlich. Trotzdem muss man gleich am Anfang sagen, dass Saturn nicht der einzige Planet in unserem Sonnensystem mit Ringen ist. Alle großen Gasplaneten (Jupiter, Neptun, Uranus) besitzen ein Ringsystem.

Die Ringe des Saturns sind aber die Einzigen die man auch mit kleinen Teleskopen schon sehen kann und es sind die schönsten Ringe in unserem Sonnensystem.

Schaut man sich Saturn von der Erde an, könnte man meinen das Saturn nur einen Ring besitzt. Bilder der Raumsonde Cassini (NASA), die den Saturn umkreist, zeigen aber ein ganz anderes Bild.

Closeup of right half of Saturn with rings in gold and violet colors

Der Saturn besitzt nicht nur einen Ring sondern sogar mehr als 100.000 einzelne Ringe. Diese Ringe besitzen eine ganz unterschiedliche Zusammensetzung und Farbtöne. Sie werden durch auffällige Lücken voneinander getrennt.

Aber was sind nun diese Ringe?

Entdeckt wurden die Ringe von Galileo Galilei und das schon im Jahr 1610. Er wusste aber noch nicht mit dem Ringsystem anzufangen und bezeichnete es eher als Henkel. Erst viel später erkannte man, dass es nicht 1 Ring ist, sondern mehrere und es sich damit um ein Ringsystem handelte.

Der innerste Ring beginnt ca. 7.000 km über der Oberfläche des Saturns und hat einen Durchmesser von 134.000 km. Der äußerste Ring hat schon einen Durchmesser von 960.000 km.

Die Bezeichnung (Name) der Ringe erfolgt nach der Reihenfolge Ihrer Entdeckung. Die Ringe werden als D-, C-, B-, A-, F-, G- und E-Ring bezeichnet. Auch die Ringe bewegen sich um den Saturn herum und die Lücken zwischen den Ringen entstehen durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Währen die inneren Ringe etwas 6 bis 8 Stunden um den Saturn benötigen, brauchen die äußeren Ringe schon 12 bis 14 Stunden.

Aus was bestehen aber nun die Ringe des Saturns?

Zur Entstehung des Ringsystems gibt es mehrere Theorien. So besagt eine Theorie, dass einer der Saturnmonde in seine nähe geraten ist und zerrissen wurde. Mittlerweile weiß man das die Ringe aber wohl sehr alt sind und daher ist die zweite Theorie etwas wahrscheinlicher geworden.

Die Ringe des Saturns könnten zusammen mit dem Planet selbst entstanden sein. Das hieße das bei der Entstehung des Sonnensystems der Saturn einige der Körper eingefangen hat und sich daraus die Ringe bildeten. Ganz sicher sind die Wissenschaftler dabei aber noch nicht.

Die Ringe selbst bestehen aus Eis- und Gesteinsbrocken. Die Größe der Brocken geht dabei von wenigen Millimetern (Staubkörnchen) bis mehrere Meter. Die größten Brocken der Saturnringe sind nicht größer als ein 1-Familienhaus. Das erscheint im ersten Schritt recht groß. Astronomisch betrachtet sind die Ringe aber sehr, sehr dünn.

Wie dünn die Ringe wirklich sind, kann man auf der nachfolgenden Darstellung sehen. Bei seiner Runde um die Sonne zeigt uns der Saturn verschiedenste Gesichter.

So kommt es immer wieder vor, dass wir direkt auf die Kante der Saturnringe schauen und diese in Teleskopen von der Erde aus gar nicht mehr zu sehen sind.

Auch die Raumsonde Cassini hat auf die Ringe des Saturns geschaut.

Tethys and Saturn

Da zeigt sich das auch auf Bildern die mit sehr geringer Entfernung gemacht wurden, die Ringe des Saturns fast verschwinden.

Enceladus und die Ringe des Saturns

Im obersten Absatz hatte ich vom Mond Enceladus gesprochen und angedeutet, dass auch dieser etwas mit den Ringen des Saturns zu tun hat.

Enceladus besteht überwiegend aus Eis. Unter dieser Eisschicht vermuteten die Wissenschaftler schon lange Wasser in flüssiger Form.

Daher wurde die Saturn-Raumsonde Cassini auch auf diesen Mond angesetzt und entdeckte auf der Schattenseite erstaunliches.

Enceladus, Saturn's Moon

Bei einer Aufnahme des Mondes Enceladus entdeckte man sogenannte JETS am Pol des Mondes.

Da die Bahn des Enceladus sich innerhalb des E-Ringes des Saturns befindet und sich dieser E-Ring als eher instabil herausstellte, vermutete die Wissenschaft schon lange, dass dieser E-Ring von irgendetwas immer wieder gefüttert werden musste.

Mit der Erkenntnis, dass die Oberfläche des Saturn-Mondes durch Gezeitenkräfte aufbricht und Material (kristallisiertes Wasser) in den Weltraum entlassen wird, bestätigte sich die Vermutung.

Enceladus ist mit für diesen E-Ring verantwortlich und sorgt dafür das dieser Ring immer weiter Bestand hat. Er füttert quasi diesen Ring immer wieder mit Material.

Fazit

Ringsysteme in unserem Sonnensystem sind eine spannende und faszinierende Angelegenheit. Vor allem die Ringe des Saturns sind ein tolles Forschungsgebiet und bis heute entdeckt man immer wieder neues aus dieser Region.

Ich konnte hier nur einen kleinen Ausblick über das Wissen geben, welches wir momentan über die Saturnringe besitzen. Sollte hier etwas wichtiges fehlen, schreibt es einfach in die Kommentare oder lasst es mich wissen. Ich ergänze den Artikel sehr gern.

Bildquellen: Die Bilder stammen von der NASA-Seite der Cassini-Mission

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