Laut einer neuen Studie, die von einem Professor der Universität von Colorado in Boulder unter Verwendung eines Instruments auf dem Raumschiff Cassini-Huygens auf dem Ringplaneten durchgeführt wurde, spielen Eispartikel eine Schlüsselrolle in dem sich ständig ändernden Panorama am Saturn.
Larry Esposito vom Labor für Atmosphären- und Weltraumphysik sagte, Daten des Ultraviolett-Bildgebungsspektrometers (UVIS) deuten darauf hin, dass ein Großteil des Saturn-Systems mit Eis sowie Atomen aus Wasser gefüllt ist. Esposito ist der Hauptermittler für das 12,5 Millionen US-Dollar teure UVIS-Instrument, das auf dem Fahrzeug fährt.
Esposito sagte, dass Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Planetensystem, das sich Millionen von Meilen vom Saturn nach außen erstreckt, weit verbreitet sind. Cassini-Forscher sehen große Schwankungen in der Sauerstoffmenge im Saturn-System, sagte er.
"Eine mögliche Erklärung für die Schwankung des Sauerstoffs ist, dass kleine, unsichtbare eisige Monde mit dem E-Ring des Saturn kollidieren", sagte Esposito. „Die Kollisionen haben möglicherweise kleine Eiskörner erzeugt, die Sauerstoffatome lieferten, wenn sie von energetischen, geladenen Teilchen in der Saturn-Magnetosphäre getroffen wurden. UVIS kann diese leuchtenden Atome identifizieren. “
Ein von Esposito und Kollegen verfasstes Papier zu diesem Thema erscheint in der Ausgabe vom 16. Dezember von Science Express, der Online-Version des Wissenschaftsmagazins. Esposito wird auch auf dem Herbsttreffen der American Geophysical Union, das diese Woche bis Freitag in San Francisco stattfindet, einen Vortrag über die neuen Ergebnisse der Cassini-Huygens-Mission halten.
Saturns Ringpartikel könnten sich ursprünglich aus reinem Eis gebildet haben, sagte Esposito. Seitdem wurden sie jedoch ständig von Meteoriten bombardiert, wodurch das Eis kontaminiert und die Ringe dunkler wurden.
Im Laufe der Zeit hat ein unaufhörlicher Meteoritenbeschuss wahrscheinlich das schmutzige Material, das aus den Kollisionen resultiert, weit unter den Ringpartikeln verbreitet, sagte er. Anstelle von gleichmäßig dunklen Ringen zeichnet das UVIS-Instrument jedoch „radiale Variationen“ auf, die hellere und dunklere Bänder in den einzelnen Ringen zeigen.
"Die Beweise zeigen, dass in den letzten 10 bis 100 Millionen Jahren wahrscheinlich frisches Material zum Ringsystem hinzugefügt wurde", sagte er. Das Forscherteam schlug vor, dass solche „Erneuerungsereignisse“ aus der Fragmentierung kleiner Monde mit einem Durchmesser von jeweils etwa 20 Kilometern stammen.
"Die Innenräume der winzigen Moonlets, die durch die ständigen Kollisionen vor Kontamination geschützt wurden, sind die Quelle für reineres Wassereis", sagte er. "Sowohl die Sauerstoffschwankung als auch die spektrale Variation in Saturnringen unterstützen ein Modell der Ringgeschichte, in dem kleine Monde kontinuierlich zerstört werden, um neue Ringe zu produzieren."
Die Eiskörner, die durch die fortwährenden Moonlet-Kollisionen freigesetzt werden, werden vom Saturn-Strahlungsgürtel gebadet, wodurch die Sauerstoffatome freigesetzt werden, die UVIS im Ultraviolett sieht, wenn sie das Sonnenlicht in der riesigen Wolke um den Saturn reflektieren, sagte Esposito.
Andere Autoren des Science Express-Papiers sind Joshua Colwell von LASP, Kristopher Larsen, William McClintock und Ian Stewart. Forscher der University of Southern California, des Jet Propulsion Laboratory der NASA, der Central Arizona University, des California Institute of Technology und des Max-Planck-Instituts sowie der Stuttgarter Universität in Deutschland haben das Papier ebenfalls mitverfasst.
Das 1997 gestartete Raumschiff Cassini-Huygens erreichte am 30. Juni die Saturn-Umlaufbahn. Während der vierjährigen Tour des Raumfahrzeugs durch das Saturn-System wird das UVIS-Team weiterhin die dynamischen Wechselwirkungen der Ringe, Monde und Strahlungsgürtel des Planeten verfolgen, sagte Esposito.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, Kalifornien, verwaltet die Cassini-Huygens-Mission für das Science Mission Directorate der NASA in Washington, D.C.
Originalquelle: UCB-Pressemitteilung
