Seit Galileo Galilei vor 400 Jahren die atemberaubenden Saturnringe entdeckte, haben sich Wissenschaftler gefragt, wie und wann sie entstanden sind. Jetzt als Lisa Grossman bei ScienceNews Berichten zufolge deuten Forscher, die Daten des Cassini-Raumschiffs analysieren, darauf hin, dass sie tatsächlich Überreste von mindestens einem der Saturnmonde sind - und sie sind eine überraschend neue Ergänzung.
Die Saturnringe waren für Astronomen ein Rätsel. Einige haben bereits zuvor vermutet, dass die Scheiben von Fels- und Eisbrocken Materialreste der Planetenformation sein könnten und seit Milliarden von Jahren dort vorhanden sind. Aber frühere Wissenschaftler haben die Idee geäußert, dass sie alternativ Überreste von Saturnmonden sein könnten.
Aber keine Quelle passt ganz. Forscher haben argumentiert, dass die Ringe dunkler sein sollten, wenn sie seit der Entstehung des Saturns vor etwa 4 Milliarden Jahren vorhanden waren. Die konstante kosmische Strahlung, die seit dieser frühen Bildung bombardiert wurde, hätte den Fels und das Eis verdunkeln sollen, argumentieren sie. Auf der anderen Seite argumentieren andere, dass das Ringsystem wahrscheinlich ziemlich dicht ist. Wenn sie sich in den Anfängen des Saturn nicht gebildet haben, woher stammt all dieses Material in unserem relativ sauberen Sonnensystem?
Nun könnten neue Erkenntnisse aus dem Cassini-Raumschiff, die auf dem Herbsttreffen der American Geophysical Union in New Orleans vorgestellt wurden, einige Hinweise liefern. Das Schiff führte 22 mutige Tauchgänge durch die Lücke zwischen Saturn und seinen Ringen durch, bevor es im vergangenen September auf den Planeten einschlug. Und wie Paul Voosen von Science berichtet, konnte Cassini während dieser letzten Stürze die Dichte des B-Rings mithilfe des Doppler-Effekts bestimmen. Die Forscher stellten fest, dass der Ring, der etwa 80 Prozent der Masse der Ringe ausmacht, bei weitem nicht so dicht ist, wie ursprünglich angenommen. Seine Masse entspricht nur etwa 40 Prozent der winzigen Saturnmond-Mimas.
Ein zweiter Beweis stammt aus 12 Jahren Daten, die von Cassinis Cosmic Dust Analyzer gesammelt wurden. Wie Voosen berichtet, werden Saturn und seine Ringe ständig von Staub und Mikrometeoriten von den Rändern des Sonnensystems geschleudert, die das helle Wassereis in seinen Ringen mit der Zeit verdunkeln sollten. Bis Cassini wussten die Forscher nicht, wie viel von diesem Material den Planeten bombardierte, aber anhand der Handwerksdaten schätzen die Forscher, dass die Ringe etwa 150 Millionen bis 300 Millionen Jahre alt sind - oder sogar noch jünger.
Der Planetenforscher Larry Esposito von der University of Colorado in Boulder, der nicht an der Studie beteiligt war, glaubte zuvor, dass die Ringe auf der älteren Seite seien. Aber er sagt Voosen, dass die Beweise überzeugend sind. "Diese beiden Cassini-Ergebnisse sprechen wirklich stark dafür, dass die Ringe jung sind, vielleicht unter 200 Millionen Jahren", sagt er.
Es gab frühere Hinweise darauf, dass die Ringe nicht so dicht waren, wie angenommen. Wie Espisito erklärt, deuteten die Daten der Voyager-Mission in den 1980er Jahren auf ein ähnlich niedriges Mas hin, doch die Forscher bezweifelten das Ergebnis. Er erzählt Grossman, dass, obwohl die Wissenschaftler nicht genau wissen, wie sich die Ringe gebildet haben, es möglich ist, dass ein Mond von der Hälfte der Größe von Mimas vor etwa 200 Millionen Jahren auseinandergerissen wurde und das Material entstand, das zum Ring verschmolz.
Es ist sogar möglich, dass Saturn einen Ringzyklus durchläuft. Im Jahr 2016 modellierten die Forscher die verschiedenen Umlaufbahnen einiger der 62 bekannten Monde des Saturn. Bei der Untersuchung der Gezeitenkräfte des Saturn stellten sie fest, dass seine inneren Monde wahrscheinlich sehr jung sind, weniger als 100 Millionen Jahre alt und sich im Zeitalter der Dinosaurier bilden. Die Forscher glauben, dass diese jungen Monde und das Ringsystem entstanden sind, als die Umlaufbahn einer früheren Generation von Saturnmonden gestört war und sie ineinander kollidierten. Die Reste wurden dann zu Ringen zerkleinert. Im Laufe der Zeit verschmolzen die Ringe zu neuen Monden.
In gewisser Weise sind die schönen Ringe des Saturn ein vergängliches Geschenk für Astronomen. "Wir sind wirklich glücklich, dass wir in den 200 Millionen Jahren, in denen es Ringe gibt, intelligentes Leben auf der Erde entwickelt und ein Raumschiff zum Saturn gebracht haben", sagt Esposito gegenüber Grossman.
Dies ist nicht der erste großartige Einblick von Cassinis Grand-Finale-Tauchgängen. Anfang dieser Woche kündigten die Forscher außerdem an, dass die Ringe die Dichte der Ionosphäre des Planeten beeinflussen.
