Astronomieseiten von Dr. Rainer Haas

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Saturn

Rainer Haas

Saturn ist der sechste Planet von der Sonne aus gesehen. Die wichtigsten Daten:

Äquatordurchmesser: 120.536 km

Masse: 95,18 (Erde=1); 5,688 * 10²⁶ kg

mittlere Dichte: 0,124 (Erde=1); 0,687 g/cm³

Oberflächenschwerkraft: 0,916 (Erde=1)

Oberflächentemperatur: -125°C (Wolkenobergrenze)

Rotationsdauer: 10,233 h

Äquatorneigung: 25,33°

Entweichgeschwindigkeit: 35,5 km/s

Bahnexzentrität: 0,0560

Mittl. Bahngeschwindigkeit: 9,67 km/s

Entfernung von der Sonne: 1.506,4 (Aphel) bis 1.347,6 (Perihel) Mill. km

Umlaufzeit um die Sonne: 29,458 Jahre

Bahnneigung gegen die Ekliptik: 2,488°

Albedo: 0,47

scheinbarer Durchmesser von der Erde aus: bis 20,9"; Ringe: bis 48,8"

scheinbare Helligkeit von der Erde aus: -0,3^m bis +0,8^m (Ring-Kantenstellung)

Saturn ist mit einem Äquatorduchmesser von 120.536 km nach Jupiter der zweitgrößte Planet des Sonnensystems. Er ist der äußerste der seit dem Altertum bekannten Planeten. Sein mittlerer Abstand von der Sonne beträgt 1.429,4 Mill. km, er benötigt 29,46 Jahre für einen Sonnenumlauf. Aufgrund der geringen Rotationsdauer von 10h14min ist er stark abgeplattet (9,8%). Sein Poldurchmesser beträgt lediglich 108.728 km. Er besitzt mit 0,69 g/cm³ die geringste Dichte aller Planeten.

Von der Erde aus erscheint er als gelbliche Scheibe mit einem Durchmesser von maximal 20,9" und einer Helligkeit von maximal -0,3^m. Von der Erde aus sind Wolkenbänder und Wirbel in Saturns Atmosphäre sichtbar, sie sind jedoch weniger auffällig als die Jupiters. Die Temperatur Saturns an der Wolkenobergrenze beträgt -125°C, er besitzt wie Jupiter und Neptun eine innere Wärmequelle.

Das Magnetfeld Saturns ist ca. 1.000 mal stärker als das irdische Magnetfeld, jedoch 20 mal schwächer als das Magnetfeld Jupiters. Saturn emittiert Radiowellen mit einer Frequenz von einigen 100 kHz mit einer Periode von 10h39,5min. Über diese Radiostrahlung wird Saturns Rotationsperiode definiert.

Saturns Atmosphäre besteht zu 97% aus Wasserstoff und 3% Helium. Als Nebenbestandteile sind 3.000 ppm Methan, 200 ppm Ammoniak und 2 ppm Ethan vorhanden. Die Wolken bestehen aus Ammoniakeis, Wassereis und Ammoniumhydrogensulfid-Eis. Es wurden Windgeschwindigkeiten bis 500 m/s gemessen.

Modelle des inneren Aufbaus Saturns sagen einen festen Silikat/Eisenkern von der Größe der Erde mit dreifacher Erdmasse voraus. Die äußere Grenze des festen Kerns besitzt eine Temperatur von 12.000 K bei einem Druck von 8 Mill. bar. Es folgt bis zu einem Radius von ca. 28.000 km eine Zone metallischen Wasserstoffs, der bei einem Druck von 3 Mill. bar und einer Temperatur von 9.000 K in flüssigen Wasserstoff übergeht.

- Bilder: satsturm.gif: Saturn mit Sturm, HST

p36065.gif: Saturn, Voyager, NASA

ringsfl.gif: Saturnringe, Voyager, NASA

Ringe

Saturn besitzt das beeindruckendste Ringsystem aller Planeten. Von der Erde aus gesehen hat sein Ringsystem einen Durchmesser von maximal 48,8". Alle 13,75 bzw. 15,75 Jahre erreichen die Ringe Kantenstellung zur Erde und sind dann aufgrund ihrer geringen Dicke nahezu unsichtbar.

Das Ringsystem Saturns ist sehr komplex. Es gibt drei Hauptringe (A, B- und C-Ring).

Der diffuse D-Ring beginnt über der Wolkenobergrenze Saturns (60.330 km) in einer Höhe von 67.000 km und geht in einer Höhe von 74.400 km in den helleren C-Ring über. Der hellste Ring, der B-Ring, begrenzt den C-Ring in einer Höhe von 91.100 km. Er reicht bis zur Cassini'schen Teilung in 117.400 km. Die Cassini'sche Teilung reicht bis in eine Höhe von 121.900 km, dort beginnt der A-Ring, der sich bis in eine Entfernung von 136.600 km erstreckt. Er wird in einer Entfernung von 133.400 km von der schmalen Encke'schen Teilung durchbrochen.

Von Pioneer 11 und den Voyagersonden wurden der schmale F- und G-Ring (Entfernungen 140.300 km bzw. 170.000 km) sowie der schwache, diffuse E-Ring, der sich in der Bahnebene des Saturnmondes Enceladus befindet, entdeckt.

Von der Erde aus wurden die Ringe A bis D sowie die Encke'sche und Cassini'sche Teilung entdeckt. Schon mit kleinen Teleskopen sind der A- und B-Ring sowie die Cassini'sche Teilung von der Erde aus zu beobachten. Weitere zeitlich variable Teilungen wurden von der Erde aus beobachtet.

Bilder der Voyagersonden zeigen, daß die Hauptringe aus vielen Einzelringen bestehen, auch die Teilungen sind mit schwachen Ringen angefüllt. Die Zahl der Einzelringe geht in die tausende. Im Wechselspiel zwischen Ringen und Magnetfeld bilden sich innerhalb weniger Minuten radial zum Planetenzentrum gerichtete Strukturen aus, die sog. Speichen.

Die Bahnen einiger kleiner Monde Saturns liegen innerhalb der Ringe. Als sog. Schäferhund-Monde wirken sie formend auf die Ringe ein (s. unten).

Tabelle: Daten der Saturnringe

Ring	Radius/km	Größe/km	Dicke/km	Masse/kg	Albedo
D	67.000	7.500
C	74.500	17.500		1,1*1018	0,25
Maxwell	87.500	270
B	92.000	25.500	0,1-1	2,8*1019	0,65
Cassini	117.500	4.700		5,7*1017	0,30
A	122.200	14.600	0,1-1	6,2*1018	0,60
Encke	133.570	325
Kepler	136.530	35
F	140.210	30-500
G	165.800	8.000	100-1.000	6-23*106
E	180.000	300.000	1.000

Monde

18 Monde des Saturn sind offiziell bestätigt und benannt. Weitere potentielle Monde wurden auf Bildern der Voyagersonden 1980 und 1981 sowie des Hubble Space Teleskops bei der Kantenstellung der Ringe im Jahr 1995 gefunden. Bis 1966 wurden mit erdgebundenen Beobachtungen 11 Monde entdeckt. Die Monde werden im folgenden einzeln beschrieben. Die Entfernungsangaben beziehen sich auf den Planetenmittelpunkt (Saturnradius: 60.268 km).

Die Bahnneigung der Monde gegen Saturns Rotationsachse liegt bei weniger als 1,5° mit Ausnahme der beiden äußersten Monde Iapetus (7,52°) und Phoebe (175,3°).

Die Rotationsperioden der kleinen, ab 1966 neu entdeckten Monde sind nicht bekannt. Alle weiteren Monde besitzen eine gebundene Rotation, die der Umlaufperiode entspricht. Sie wenden Saturn immer die gleiche Hemisphäre zu. Ausnahmen bilden der irregulär geformte Mond Hyperion, der quasi chaotisch torkelt und, einmalig im Sonnensystem, keine definierte Rotationsperiode besitzt sowie der eingefangene Asteroid Phoebe.

Die Bahnen der Monde sind nahezu kreisförmig. Mit Ausnahme von Hyperion und Phoebe liegt die Exzentrität unter 0,03.

Pan (Saturn XVIII, 1990S18, 1981S13)

Pan wurde 1990 auf Voyager II-Aufnahmen von M.R. Showalter gefunden. Er hat einen Durchmesser von 20 km. Seine Entfernung von Saturn beträgt 133.583 km. Er umkreist Saturn in 13h48min. Pans Umlaufbahn liegt innerhalb der Ringe in der Encke-Teilung. Pans Albedo liegt bei 0,5.

Atlas (Saturn XV, 1980S28)

Atlas wurde 1980 auf Voyager I-Aufnahmen von R. Terrile entdeckt. Er ist ein unregelmäßiger Körper mit einem Durchmesser von 37 km * 34,5 km * 27 km. Seine Entfernung von Saturn beträgt 137.640 km. Er umkreist ihn in 14h27min. Sein Albedo liegt bei 0,9, seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen bei 18^m. Er begrenzt den A-Ring des Saturn nach außen, er ist ein sog. "Schäferhund-Mond".

Prometheus (Saturn XVI, 1980S27)

Prometheus wurde 1980 auf Aufnahmen von Voyager I von S. Collins entdeckt. Er ist ein unregelmäßiger Körper mit einem Durchmesser von 148 km * 100 km * 68 km. Seine Masse beträgt 1,4 * 10¹⁷ kg, seine Dichte 0,27 g/cm³. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 139.350 km in 14h42min. Sein Albedo liegt bei 0,6 und seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen bei 15,8^m.

Voyager-Aufnahmen zeigen Berge, Täler und Krater mit bis zu 20 km Durchmesser. Er besteht vermutlich aus porösem, eishaltigem Material.

Prometheus ist ein Schäferhund-Mond, er begrenzt Saturns F-Ring an der Innenseite.

- Bild: prometh.gif: Saturnmond Prometheus, Voyager, NASA

Pandora (Saturn X, 1980S26)

Pandora wurde 1980 von S. Collins auf Voyager I-Aufnahmen entdeckt. Er ist ein unregelmäßiger Körper mit einem Durchmesser von 110 km * 88 km * 62 km. Seine Masse beträgt 1,3 * 10¹⁷ kg, seine Dichte 0,42 g/cm³. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 141.700 km in 15h54min. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 16,5^m.

Er besitzt ein Albedo von 0,9, die Oberfläche besteht wahrscheinlich aus Eis. Auf Voyager-Aufnahmen sind zwei große Krater von 30 km Durchmesser sichtbar.

- Bild: pandora.gif: Saturnmond Pandora, Voyager, NASA

Epimetheus (Saturn XI, 1980S3)

Epimetheus wurde 1980 von R. Walker auf Voyager-Aufnahmen entdeckt. Er ist ein unregelmäßiger Körper mit einem Durchmesser von 138 km * 110 km * 110 km. Epimetheus umkreist Saturn in einem Abstand von 151.422 km in 16h42min. Seine Masse beträgt 5,5 * 10¹⁷ kg, seine Dichte 0,63 g/cm³. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 15,7^m.

Er besitzt ein Albedo von 0,8. Auf Voyager-Bildern sind viele Krater bis 30 km Durchmesser sichtbar, die Oberfläche ist wahrscheinlich einige Milliarden Jahre alt.

- Bild: epimeth.gif: Saturnmond Epimetheus, Voyager, NASA

Janus (Saturn X, 1980S1)

Janus wurde 1966 von A. Dollfus bei einer Ringkantenstellung entdeckt. Die Entdeckung galt jedoch nicht als gesichert, erst Voyageraufnahmen lieferten die Bestätigung von Janus Existenz.

Janus ist der größte der kleinen Saturnmonde. Er besitzt einen Durchmesser von 198 km * 191 km * 152 km. Seine Masse beträgt 1,98 * 10¹⁸ kg, seine Dichte 0,65 g/cm³. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 14,5^m.

Er besitzt ein Albedo von 0,8. Seine Oberfläche ist mit Kratern bis 30 km Durchmesser bedeckt und mehrere Milliarden Jahre alt.

Er umkreist Saturn in einem Abstand von 151.472 km in 16h42min. Janus und Empimetheus bilden ein Paar co-orbitaler Satelliten. Ihre Abstände von Saturn differieren lediglich um 50 km, so daß alle vier Jahre beide Monde bei engen Begegnungen ihre Plätze tauschen.

- Bild: janus.gif: Saturnmond Janus, Voyager, NASA

Mimas (Saturn I)

Mimas wurde 1789 von W. Herschel entdeckt. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 185.520 km in 22h36min. Sein Durchmesser beträgt 398 km, seine Dichte 1,17 g/cm³. Seine Masse beträgt 3,8 * 10¹⁸ kg. Er besitzt ein Albedo von 0,5. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 12,9^m.

Die Oberflächentemperatur wurde von den Voyagersonden zu -200°C bestimmt. Über den inneren Aufbau von Mimas ist wenig bekannt. Er besteht zu mindestens 60% aus Wassereis, den Rest bildet Gesteinsmaterial. Dieses stammt z.T. aus Meteoriteneinschlägen. Die Oberfläche besteht z.T. aus Wassereis.

Die sichtbare Oberfläche ist ist mit einer Vielzahl von Kratern, viele mit mehr als 40 km Durchmesser, überzogen. Lediglich in der Südpol-Region liegt die maximale Größe der Krater bei 20 km. Der größte Krater "Herschel" zeugt von einem Meteoriteneinschlag, der Mimas fast zerissen hätte: er hat einen Durchmesser von 130 km, ist 10 km tief und besitzt einen 6 km hohen Zentralberg. Als Folge des Einschlagimpulses sind auf der gegenüberliegenden Mondseite große Bruchzonen zu erkennen.

Einige Wissenschaftler glauben, daß Mimas durch den Einschlag in mehrere große Fragmente zertrümmert wurde, die sich später wieder vereinigt haben.

- Bild: mimas1.gif: Saturnmond Mimas, Voyager, NASA

Enceladus (Saturn II)

Enceladus wurde 1789 von W. Herschel entdeckt. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 230.020 km in 32h54min. Sein Durchmesser beträgt 498 km, seine Dichte liegt bei 1,24 g/cm³. Er besitzt eine Masse von 8,4 * 10¹⁹ kg. Sein Albedo liegt bei 1,00, er reflektiert das gesamte Sonnenlicht. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 11,7^m.

Seine Oberflächentemperatur wurde von den Voyagersonden zu -201°C bestimmt.

Enceladus besteht aus einer Mischung von Wassereis und Gestein im Verhältnis 60/40. Aufgrund von Gezeitenwirkungen Saturns und Diones wurde sein Kern erwärmt und Wasser und Gase ausgetrieben, so daß der Kern heute aus Gestein besteht.

Er besitzt eine glatte Oberfläche. Die Oberflächenstruktur ist komplex, insgesamt werden sechs verschiedene Geländetypen unterschieden (Rückenebenen, Glatte Ebenen I+II, Kraterebenen und Kratergelände I+II). Die Krater haben einen Durchmesser von max. 10-30 km. Die komplexe Oberflächenstruktur weist auf eine geologische Geschichte hin, in deren Verlauf die Oberfläche schrittweise erneuert wurde. Enceladus könnte auch heute noch aufgrund von Gezeitenwirkungen geologisch aktiv sein und "Lava" aus plastischem Eis besitzen.

- Bild: enceladx.gif: Saturnmond Enceladus, Voyager, NASA

Tethys (Saturn III)

Tethys wurde 1684 von G.D. Cassini entdeckt. Er umkreist Saturn in einem Anstand von 294.660 km in 45h18min und ist der innerste der großen Saturnmonde. Sein Durchmesser beträgt 1.060 km. Seine Dichte liegt bei 1,21 g/cm³, seine Masse beträgt 7,55 * 10²⁰ kg. Sein Albedo liegt bei 0,9. Die visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 10,2^m.

Seine Oberflächentemperatur wurde von den Voyager-Sonden zu -187°C bestimmt.

Tethys besteht zum größten Teil aus Wassereis. Zwei Oberflächenmerkmale sind von besonderer Bedeutung. Es existiert ein 4-5 km tiefer und 100 km breiter Graben, der sich vom Nordpol über den Äquator bis fast zum Südpol erstreckt (Ithaka Chasma). Eine Theorie besagt, daß in der Frühzeit des Sonnensystems Tethys aus flüssigem Wasser mit einer dünnen Eiskruste bestand. Beim Abkühlen und Ausfrieren des Wassers riß die Oberfläche und bildete Ithaka Chasma.

Die zweite herausragende Struktur ist der Krater Odysseus, der 400 km Durchmesser besitzt, was 40% von Tethys Durchmesser entspricht. Er ist der größte Krater des Sonnensystems mit Zentralberg.

- Bild: tethys.gif: Saturnmond Tethys, Voyager, NASA

Telesto (Saturn XII, 1980S13) und Calypso (Saturn XIV, 1980S25)

Beide Monde wurden 1980 durch erdgebundene Beobachtung von B. Smith et. al entdeckt. Sie sind co-orbitale Monde von Tethys, sog. "Trojaner". Sie umlaufen Saturn auf der Tethys-Bahn in den Lagrange-Punkten L₄ und L₅ in Winkelentfernungen von 60°. Die Durchmesser der unregelmäßigen Körper liegen bei 30 km * 25 km * 15 km (Telesto) bzw. 30 km * 16 km * 16 km (Calypso). Der Albedo beträgt für Telesto 0,5 und für Calypso 0,6. Die visuelle Größe von der Erde aus gesehen ist für Telesto 18,7^m und für Calypso 18,0^m. Die Voyager-Sonden konnten nur jeweils ein Bild dieser Monde aufnehmen.

Dione (Saturn IV)

Dione wurde 1684 von G.D. Cassini entdeckt. Er umläuft Saturn in einer Entfernung von 377.400 km in 2,74 Tagen. Sein Durchmesser beträgt 1.120 km. Er besitzt eine Dichte von 1,44 g/cm³ und eine Masse von 1,05 * 10²¹ kg. Sein mittlerer Albedo liegt bei 0,5. Dione besitzt zwei unterschiedliche Hemisphären. Die eine ist mit einem Albedo von 0,3 relativ dunkel, die zweite besitzt einen Albedo von 0,6. Die visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 10,4^m.

Die Voyagersonden bestimmten die Oberflächentemperatur zu -187°C.

Die auffälligste Struktur von Dione ist "Amata" mit einem Durchmesser von 240 km, die sich im Zentrum eines Systems heller Strukturen befindet, die die dunkle Hemisphäre durchziehen. Das helle Material ist vermutlich aus Spalten ausgetretenes Wassereis. Der größte Krater Aeneas hat einen Durchmesser von 165 km. Die meisten Krater auf Dione besitzen Durchmesser von weniger als 30 km. Sie sind deutlich flacher als die Krater auf Tethys. Dione besaß (oder besitzt?) vermutlich eine innere Wärmequelle.

- Bild: dione.gif: Saturnmond Dione, Voyager, NASA

Helene (Saturn XII, 1980S6, Dione B)

Helene wurde 1980 durch erdgebundene Beobachtungen von P. Laques und J. Lecacheus entdeckt. Helene ist ein Dione-Trojaner und umläuft Saturn auf Diones Bahn im Lagrange-Punkt L₄. Der Durchmesser des relativ runden Mondes beträgt 36 km * 32 km * 30 km. Der Albedo beträgt 0,7, die visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 18,5^m.

- Bild: helene.gif: Saturnmond Helene, Voyager, NASA

Rhea (Saturn V)

Rhea wurde 1672 von G.C. Cassini entdeckt. Rhea umläuft Saturn in einer Entfernung von 527.040 km in 4,52 Tagen. Seine Dichte beträgt 1,33 g/cm³ und seine Masse 2,49 * 10²¹ kg. Rhea besitzt einen Durchmesser von 1.528 km. Rheas Albedo beträgt 0,7, seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 9,7^m.

Die Oberflächentemperaturen wurden von den Voyager-Sonden auf der Tagseite zu -174°C und auf der Nachtseite zu -200°C bis -220°C bestimmt.

Rhea besteht zu je 50% aus Wassereis und Gestein. Aufgrund thermischer Differentation hat sich das Gestein im Inneren angesammelt und ist von einer Wassereisschicht umgeben. Die Oberfläche ist sehr alt und mit einer Schicht aus Schutt bedeckt, der aus den Meteoriteneinschlägen stammt. Rhea ist der kraterreichste Mond Saturns. Der größte Krater Izanagi besitzt einen Durchmesser von 300 km. Wie Dione zeigt auch Rhea auf niedrig aufgelösten Voyageraufnahmen großräumige helle sowie dunkle Areale. Bei den hellen Arealen dürfte es sich um bei Meteoriteneinschlägen pulverisierte Eiskristalle handeln.

- Bild: rhea1.gif: Saturnmond Rhea, Voyager, NASA

Titan (Saturn VI)

Titan wurde 1655 von C. Huygens entdeckt. Er umkreist Saturn in einem Abstand von 1.221.850 km in 15,95 Tagen. Er ist mit einem Durchmesser von 5.150 km mit Abstand der größte Mond Saturns und der zweitgrößte Mond des Sonnensystems. Er ist größer als der Planet Merkur. Er besitzt eine Masse von 1,35 * 10²³ kg und eine Dichte von 1,88 g/cm³. Sein Albedo beträgt lediglich 0,21. Die visuelle Grenzgröße von der Erde aus gesehen liegt bei 8,3^m.

Die Oberflächentemperatur wurde von den Voyagersonden zu -178°C bestimmt. Titan besitzt kein Magnetfeld. Sein Inneres besteht aus einem relativ großen Silikatkern, der von einem Eismantel umgeben ist.

Titan besitzt eine dichte, mehr als 400 km hohe Atmosphäre. Erste Hinweise auf eine Atmosphäre wurden bereits 1903 von J.C. Sola gegeben, die spektroskopische Bestätigung erfolgte 1943/44 durch G.P. Kuiper. Der Oberflächendruck liegt bei ca. 1,5 bar. Der Hauptbestandteil der Atmosphäre ist Stickstoff mit weniger als 1% Methan und Spuren von Ethan, Acetylen, Propan, Diacetylen und weiteren organischen Molekülen. In 250-300 km Höhe bei einem Druckniveau von ca. 0,1 mbar liegt eine dicke Dunstschicht aus organischen Molekülen, die durch photolytische Reaktionen aus Methan gebildet werden. Auf Titan werden Windgeschwindigkeiten von bis zu 100 m/s erreicht.

Die Bilder der Voyagersonden zeigen lediglich die trübe Atmosphäre. Mit dem Hubble Space Telescope konnte 1994 im infraroten Wellenlängenbereich die Atmosphäre durchdrungen und Oberflächendetails sichtbar gemacht werden. Herausragendste Region ist eine Fläche von der Größe Australiens. Auf der Basis von HST-Aufnahmen wird der Landeplatz des Landers Huygens der Cassini-Sonde festgelegt, die am 15.10.1997 gestartet wurde und Saturn im Jahr 2004 erreichen soll.

- Bild: titanglb.gif: Saturnmond Titan, HST

Hyperion (Saturn IV)

Hyperion wurde 1848 von W.C. Bond entdeckt. Er umkreist Saturn in einer Entfernung von 1.481.000 km in 21,28 Tagen. Der unregelmäßige Körper hat einen Durchmesser von 370 km * 280 km * 226 km. Seine Masse beträgt 1,77 * 10¹⁹ kg, seine Dichte 1,4 g/cm³. Sein Albedo ist mit 0,19 niedrig. Die visuelle Größe von der Erde aus gesehen beträgt 14,2^m.

Die unregelmäßige Oberfläche Hyperions ist das Resultat eines eines heftigen Meteoritenbombardements in der Frühzeit des Mondes. Durch die Impulsübertragung bei den Einschlägen wurde die Rotation Hyperions chaotisch: er torkelt auf seiner Bahn. Auch seine hohe Exzentrität von 0,104 ist auf Impulsübertragung durch Meteoriteneinschläge zurückzuführen. Der größte Krater besitzt einen Durchmesser von 120 km und eine Tiefe von 10 km. Seine niedrige Dichte läßt vermuten, daß er zu einem hohen Anteil aus Eis besteht.

- Bild: hyperio1.gif: Saturnmond Hyperion, Voyager, NASA

Iapetus (Saturn VI)

Iapetus wurde 1671 von G.C. Cassini entdeckt. Er umkreist Saturn in einer Entfernung von 3.561.300 km in 79,33 Tagen. Sein Durchmesser liegt bei 1.436 km. Seine Masse beträgt 1,88 * 10²¹ kg, seine Dichte liegt bei 1,21 g/cm³. Seine visuelle Größe von der Erde aus gesehen schwankt zwischen 10,2^m und 11,9^m. Diese Helligkeitschwankungen sind darin begründet, daß er zwei Hemisphären mit unterschiedlichem Albedo (0,05 bzw. 0,5) besitzt. Die dunklere Hemisphäre erscheint auch auf Bildern der Voyagersonde schwarz. Das dunkle Material stammt eventuell vom äußersten Saturnmond Phoebe.

Iapetus besitzt einen Gesteinskern, der von einer dicken Kruste aus Wassereis umgeben ist.

- Bild: iapetus2.gif: Saturnmond Iapetus, Voyager, NASA

Phoebe (Saturn IX)

Phoebe ist der äußerste Mond Saturns. Er wurde 1898 von W.H. Pickering entdeckt. Er umkreist Saturn in einer Entfernung von 12.952.000 km retograd in 550,5 Tagen. Sein Durchmesser beträgt 230 km * 220 km * 210 km. Die visuelle Größe von der Erde aus gesehen liegt bei 16,45^m.

Phoebe besitzt eine Masse von 4,0 * 10¹⁸ kg und eine Dichte von 0,7 g/cm³. Seine Exzentrizät ist mit 0,1633 hoch und seine Bahnneigung gegen Saturns Rotationsachse beträgt 175,3°. Phoebe besitzt keine gebundene Rotation, seine Rotationsperiode beträgt 9 Stunden. Da seine Bahnebene näher an der Ekliptik als an Saturns Rotationsachse liegt, ist er vermutlich ein eingefangener Asteroid, ein kohliger Chrondit (Albedo: 0,06). Eventuell wird durch Meteoriteneinschläge herausgelöstes Phoebe-Material auf die dunkle Seite von Iapetus transportiert.

- Bild: phoebe.gif: Saturnmond Phoebe, Voyager, NASA

Missionen zum Saturn

Bisher haben drei Sonden Saturn aus der Nähe untersucht.

Pionier 11 passiert Saturn am 1.9.1979 in einem Abstand von 42.800 km, nur 3.500 km von der Außenseite des A-Ringes entfernt. Er entdeckt das Magnetfeld Saturns sowie einen weiteren Ring.

Voyager 1 passiert am 12.11.1980 Saturn, Voyager 2 fliegt am 26.8.1981 an Saturn vorbei. Beide Sonden gewinnen mehrere tausend Bilder von Saturn und seinen Monden und führen physikalische Messungen durch. Die Dynamik und der Aufbau der Ringe werden studiert. Neun weitere Monde wurden entdeckt bzw. unsichere erdgebundene Entdeckungen bestätigt.

Alle drei Sonden haben vor Saturn Jupiter passiert. Voyager 2 erreicht 1986 den Planeten Uranus und 1989 den Planeten Neptun.

Die Saturnsonde Cassini wirde am 15.10.1997 gestartet. Nach zwei Swing-By-Manövern an Venus und je einem an Erde und Jupiter soll Saturn am 1.7.2004 erreicht werden. Die Sonde soll in eine Umlaufbahn um Saturn einschwenken und über einen Zeitraum von 4-10 Jahren Untersuchungen im Saturnsystem durchführen. Der Lander "Huygens" soll weich auf dem größten Saturnmond Titan landen und Daten von Titans Atmosphäre und Oberfläche gewinnen.

Quellen:

Hamilton, C.J. (1997): Views of the Solar System. http://bang.lanl.gov/solarsys

Arnett, B. (1997): The Nine Planets. http://seds.arizona.edu/nineplanets

National Space Science Data Center (1997): Planetary Fact Sheets. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet

National Space Science Data Center (1997): NSSDC Master Catalog Spacecraft. http://nssdc.gsfc.nasa.gov/cgi-bin/database

Rükl, A. (1996): Bildatlas des Weltraums. Bechtermünz Verlag, Augsburg

Beatty, J.K.; O'Leary, B.; Chaikin, A. (1985): Die Sonne und ihre Planeten. Physik-Verlag, Weinheim

Hunt, G., Moore, P. (1983): Saturn. Herder-Verlag, Freiburg

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Dies ist eine Leseprobe. Dieser Beitrag (mit Bildern) erscheint in der Enzyclopädie für Naturwissenschaft und Technik; copyright: Rainer Haas, 1998.

Herausgeber der Enzyclopädie für Naturwissenschaft und Technik (EN&T) ist der ecomed-Verlag, Rudolf-Diesel-Str. 3, D-8689 Landsberg (http://www.ecomed.de/journals.htm)

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