Die berühmten Ringe des Saturn verleihen dem Planeten nicht nur etwas unverwechselbares Aussehen – Sie beeinflussen auch das Wetter. Neue Forschungen mit dem Hubble-Weltraumteleskop zeigen, dass die Eisringe tatsächlich die Saturnatmosphäre aufheizen, ein Phänomen, das uns helfen könnte, auch mehr über entfernte Exoplaneten zu erfahren.
Saturnringe bestehen aus kleinen Eispartikeln, die Ringformen bilden, die sich bis zu einer Entfernung von 175.000 Meilen vom Planeten erstrecken. Und es scheint, dass es diese eisigen Partikel sind, die – etwas kontraintuitiv – eine Erwärmung der Atmosphäre des Planeten verursachen. Die Forscher untersuchten Beobachtungen von Hubble sowie den Missionen Cassini und Voyager und sahen mehr ultraviolette Strahlung als erwartet in der oberen Saturnatmosphäre, was auf eine Erwärmung dort hindeutet.
Es wird angenommen, dass diese Erwärmung durch Partikel aus den Ringen verursacht wird, die aufgrund von Kräften wie Sonnenwinden oder Mikrometeoriten in die Atmosphäre regnen. Im Laufe der Zeit verlieren die Ringe nach und nach Partikel, wenn sie in die Atmosphäre des Planeten fallen und diese erhitzen Wasserstoff dort – und während Wissenschaftler bereits von den abbauenden Ringen wussten, ist der Erwärmungseffekt neu finden.
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„Obwohl der langsame Zerfall der Ringe bekannt ist, ist sein Einfluss auf den atomaren Wasserstoff des Planeten eine Überraschung. Von der Cassini-Sonde wussten wir bereits um den Einfluss der Ringe. Allerdings wussten wir nichts über den atomaren Wasserstoffgehalt“, sagte der Hauptautor der Forschung, Lotfi Ben-Jaffel vom Institut für Astrophysik in Paris, in einem Stellungnahme.
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Diese Hinweise auf ultraviolette Emissionen waren bereits in Beobachtungen von Cassini und den beiden Voyager-Sonden zu sehen, die in den 1980er Jahren am Saturn vorbeiflogen. Die Wissenschaftler waren sich jedoch nicht sicher, ob der Effekt real war oder nur auf Lärm zurückzuführen war. Durch die Betrachtung dieser Daten zusammen mit Messungen von Hubble konnten die Forscher erkennen, dass es sich um einen echten Effekt handelte.
„Als alles kalibriert war, haben wir deutlich gesehen, dass die Spektren über alle Missionen hinweg konsistent sind. Dies war möglich, weil wir vom Hubble denselben Referenzpunkt für die über Jahrzehnte gemessene Energieübertragungsrate aus der Atmosphäre haben“, sagte Ben-Jaffel. „Es war wirklich eine Überraschung für mich. Ich habe einfach die verschiedenen Lichtverteilungsdaten grafisch dargestellt und dann wurde mir klar: Wow – es ist dasselbe.“
Ein spannender Aspekt dieser Entdeckung ist, dass sie auch auf Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, angewendet werden könnte. Wenn Forscher ähnliche ultraviolette Strahlung von entfernten Planeten entdecken können, könnte dies darauf hindeuten, dass sie über eigene Ringe verfügen.
„Wir stehen erst am Anfang dieses Ringcharakterisierungseffekts auf die obere Atmosphäre eines Planeten“, sagte Ben-Jaffel. „Wir wollen schließlich einen globalen Ansatz haben, der eine echte Signatur über die Atmosphären auf fernen Welten liefert. Eines der Ziele dieser Studie ist es herauszufinden, wie wir es auf Planeten anwenden können, die andere Sterne umkreisen. Nennen wir es die Suche nach ‚Exo-Ringen‘.“
Die Forschung wird im veröffentlicht Planetary Science Journal.
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