Werden die Ringe des Saturn dunkler? Keine Sorge, es ist noch da.

Autor: Zeng Heng Duan Yuechu

Auf der Bühne des riesigen Universums ist der Ring des Saturn zweifellos eine der auffälligsten Himmelslandschaften. Sie sind wie brillante, sorgfältig vom Universum gefertigte Ornamente, die den Saturn umgeben und eine geheimnisvolle und bezaubernde Atmosphäre ausstrahlen. Aber wussten Sie, dass diese prächtigen Lichthöfe manchmal still und leise aus unserem Blickfeld verschwinden?

Am 23. Januar 2025 werden die Ringe des Saturn von der Erde aus betrachtet fast von der Seite zu sehen sein und kaum wahrnehmbar sein. Mir ist vor Kurzem etwas Seltsames an Saturn aufgefallen, als ich ihn in der Nähe der strahlenden Venus am südwestlichen Himmel bewunderte. Jeder Himmelskörper, der sich ihm nähert, erscheint im Vergleich zur Venus schwach, die so hell ist, dass sie oft für ein Flugzeug oder UFO gehalten wird, während Saturn zu dieser Zeit besonders schwach erscheint. Dies liegt nicht nur daran, dass er sich fast auf der anderen Seite der Sonne befindet und somit am weitesten von der Erde entfernt ist, wodurch er etwas dunkler als gewöhnlich leuchtet, sondern, was noch wichtiger ist, daran, dass die schillernden Ringe des Saturn aus unserem Blickfeld verschwinden. Der normalerweise breite Ring erscheint nun ungewöhnlich dünn, fast wie eine Linie quer über den Planeten. Ohne die unzähligen lichtreflektierenden Eispartikel, die zur Helligkeit des Saturns beitragen, erscheint der Planet weniger als halb so hell, wie er es sonst wäre.

Aber keine Sorge, die prächtigen Ringe des Saturn sind immer noch da. Sie sind aus zwei Gründen kaum sichtbar: Erstens sind die Ringe unglaublich flach; und zweitens wird unser Blickwinkel durch die jeweiligen Umlaufbewegungen von Saturn und Erde beeinflusst. Die Ringe des Saturn sind nicht nur das auffälligste Merkmal des Planeten, sondern gelten auch als die spektakulärste Struktur im gesamten Sonnensystem. Die Hauptringe haben einen Durchmesser von etwa 280.000 Kilometern. Würde man sie zwischen Erde und Mond platzieren, würden sie mehr als zwei Drittel dieser Entfernung abdecken! Trotz ihrer enormen Größe sind die Ringe in der Entfernung des Saturn von der Erde, die mehr als eine Milliarde Kilometer beträgt, mit bloßem Auge kaum sichtbar. Als die Menschen jedoch begannen, den Himmel mit Teleskopen abzusuchen, wurden die Ringe entdeckt, obwohl ihre wahre Struktur damals noch ein Rätsel blieb.

Im frühen 17. Jahrhundert sah Galileo die Ringe des Saturn durch sein einfaches Teleskop, aber aufgrund der unzureichenden Auflösung konnte er ihre wahre Form nicht erkennen, deshalb nannte er sie die „Ohren“ des Saturn. Jahrzehnte später erkannte der niederländische Astronom Christiaan Huygens, dass der Planet von einem Ring umgeben war, der ihn „nirgends berührte“, wie er in seinem Buch „Das Saturnsystem“ schrieb. Der berühmte Physiker James Clerk Maxwell, der die Gleichungen des Elektromagnetismus ermittelte, die der modernen technologischen Zivilisation zugrunde liegen, war der erste, der bewies, dass ein solcher Ring nicht fest sein kann, da er sonst auseinanderreißen würde. Der innere Rand der Ringe umkreist den Saturn viel schneller als der äußere Rand, der ihn pulverisieren würde. Daraus können wir schließen, dass die Ringe des Saturn aus kleinen Materialstücken bestehen müssen, die zu klein sind, um von einem Teleskop auf der Erde gesehen zu werden. Neuere Beobachtungen zeigen, dass diese Flecken fast aus reinem Wassereis bestehen und deshalb so hell sind, da Eis das Sonnenlicht hervorragend reflektiert. Moderne Forschungen zeigen außerdem, dass die meisten dieser Teile kleiner als ein durchschnittliches Auto sind und dass es möglicherweise bis zu Billiarden davon gibt.

Was die Entstehung des Halos betrifft, so wird allgemein angenommen, dass er möglicherweise entstand, als einer der eisigen Satelliten des Saturn heftig von einem herannahenden Objekt getroffen wurde, bei dem es sich sogar um einen anderen Satelliten handeln könnte. Interessanterweise ist unklar, wann dieses Ereignis stattfand. Eine 2023 in der Fachzeitschrift Icarus veröffentlichte Studie untersuchte die Ansammlungsrate von dunklem Mikrometeoritenstaub auf dem ursprünglich glänzenden Halo und kam zu dem Schluss, dass der Halo aus kosmischer Sicht sehr jung ist und nur zwischen 100 und 400 Millionen Jahre alt ist. Eine Ende 2024 in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlichte Studie ergab jedoch, dass die „Verschmutzungsrate“ durch diesen Staub nicht so hoch ist wie bisher angenommen. Durch die Kollision von Mikrometeoriten mit hoher Geschwindigkeit werden die Ringpartikel ionisiert und erhalten eine elektrische Ladung, die sie für das starke Magnetfeld des Saturns empfindlich macht. Dieses wiederum zieht Material weg und verlangsamt so die Geschwindigkeit, mit der die Ringe schwächer werden. Dies bedeutet, dass die Ringe wahrscheinlich viel älter sind.

Auch heute noch, Jahrhunderte nach ihrer Entdeckung, bergen die Ringe noch immer viele Geheimnisse. Wir haben jedoch eine relativ klare Vorstellung davon, wie sie nach der ersten Kollision entstanden sind, was erklärt, warum sie so flach sind, obwohl ihr Alter weiterhin ein Rätsel bleibt. Aufgrund der Umlaufbewegung eines Saturnmondes und seines Einschlagkörpers könnten die Trümmer zunächst einen langen Strom gebildet haben, der sich größtenteils in Richtung der Umlaufbewegung des Mondes verteilt hat. Die anderen Monde des Saturn umkreisen seinen Äquator, sodass Material von diesem Mond möglicherweise irgendwann ähnliche Strukturen bilden könnte. Da Saturn keine perfekte Kugel ist, sondern sich aufgrund seiner schnellen Rotation von 10,5 Stunden am Äquator wölbt, hätte die verdickte Mitte des Planeten Trümmer in Umlaufbahnen knapp über dem Äquator geschleudert, weshalb der Aufprall, der die Ringe erzeugte, eine flache Scheibe bildete.

Die hier erwähnte Flachheit ist unvorstellbar flach. Obwohl die Ringe einen Durchmesser von Hunderttausenden Kilometern haben, sind sie extrem dünn und erstrecken sich vertikal höchstens über einen Kilometer. An manchen Stellen ist der Heiligenschein nur 10 Meter hoch, was der Höhe eines dreistöckigen Gebäudes entspricht. Trotz ihrer enormen Größe wären die Ringe 100-mal dünner als Papier, wenn man sie und den Saturn selbst auf einen Durchmesser von 28 Zentimetern (11 Zoll) schrumpfen würde, also auf die Länge eines Standardblattes Papier! Schließlich werden diese Ringpartikel durch Gravitationswechselwirkungen mit den großen Monden des Saturn in leicht unterschiedliche Umlaufbahnen gedrängt. Im Laufe der Zeit bildeten sich Tausende einzelner Ringe mit Lücken dazwischen. Obwohl die Ringe von oben atemberaubend aussehen, sind sie hauchdünn und von der Seite äußerst schwer zu erkennen.

Dies ist die Situation, in der wir uns jetzt befinden. Wie bei der Erde ist auch die Rotationsachse des Saturns um einen großen Winkel geneigt, nämlich mehr als 26 Grad gegenüber der Ekliptikebene, in der alle großen Planeten kreisen (die Neigung der Erde beträgt 23 Grad). Dies bedeutet, dass der Nordpol des Saturns während seines nördlichen Sommers zur Sonne geneigt ist. Von der Erde aus, die der Sonne näher ist als Saturn, blicken wir „nach unten“ auf die Ringe und können sie in ihrer Gesamtheit sehen. Die Umlaufzeit des Saturn beträgt etwa 30 Jahre, daher können wir die Ringe während des größten Teils des Saturnjahres deutlich sehen. Während der Tagundnachtgleichen des Saturn erscheinen die Ringe von der Erde aus betrachtet jedoch viel näher an der Kante und von der Sonne aus betrachtet sogar ganz von der Kante. Da die Umlaufbahn des Saturn um die Sonne jedoch im Vergleich zur Umlaufbahn der Erde leicht geneigt ist, sind die Ringe bei den Tagundnachtgleichen des Saturn nur dann von der Seite sichtbar, wenn auch die Erde durch die Ebene der Ringe verläuft. Dies kann in der Nähe der Tagundnachtgleichen zweimal passieren, wobei die Erde zuerst „oben“ durch die Ebene hindurchgeht und dann etwa sechs Monate später „unten“, wodurch die Ringe des Saturn praktisch aus unserem Blickfeld verschwinden.

Im Mai 2025 findet Saturns Herbsttagundnachtgleiche statt. Am 23. März wird unsere Erde die Ebene der Ringe durchqueren. Zu diesem Zeitpunkt erreichen die Ringe den Höhepunkt ihres Verschwindens, bevor sie langsam wieder in unser Blickfeld zurückkehren. Man sollte jedoch bedenken, dass Saturn an diesem Tag im März nur 10 Grad von der Sonne entfernt am Himmel stand, was Beobachtungen sehr schwierig machte und der Zeitpunkt wirklich ungünstig war! Obwohl Saturn Mitte November die Umlaufbahn der Erde erneut kreuzen wird, werden die Ringe dann aufgrund der Neigung der Saturnachse aus unserer Perspektive leicht geneigt sein, sodass wir sie nur noch von der Seite sehen werden. Die gute Nachricht ist, dass Saturn im November nach Sonnenuntergang am Südhimmel gut sichtbar sein wird, seine Ringe jedoch durch ein Teleskop immer noch kaum erkennbar sein werden. Sie können prüfen, ob es in Ihrer Nähe ein Observatorium oder eine astronomische Gesellschaft gibt, die Beobachtungsaktivitäten anbietet!

Quellen:

Plait, P. (23. Januar 2025). Saturns Ringe verschwinden – aber sie sind Scientific American