Saturns Monde und Ringe

Sonnensystem en miniature: Die Saturnmonde

Saturn ist nach Jupiter der Planet im Sonnensystem mit den meisten Monden. Derzeit sind 62 Monde (Jupiter: 64 Monde) bekannt (Stand erstes Halbjahr 2011). Davon sind 53 mittlerweile benannt, 9 weitere sind vorerst nur bezeichnet nach dem Zeitpunkt ihrer Entdeckung. Von den 62 bekannten Monden wurden 29 seit 2004 entdeckt.

Kein Wunder, dass man in Analogie zum Sonnensystem auch vom Saturnsystem spricht: eine in ihrer Komplexität einmalige Welt von Zentralgestirn und Satelliten - und nicht zu vergessen die in der Äquatorebene den Planeten umgebende Ringscheibe. Als künstlicher Satellit umrundet die Raumsonde Cassini diesen zentralen Planeten (den Saturn) bis 2017. Dabei wird der Orbiter immer wieder in unterschiedlichen Entfernungen und in verschiedenen Bahnneigungen an den Monden vorbeifliegen, um aus allen erdenklichen Perspektiven wissenschaftliche Daten sammeln zu können.

Ähnlich wie der benachbarte Gasriese Jupiter, der größte Planet des Sonnensystems, sind die Monde des Saturns extrem vielgestaltig in ihrer Zusammensetzung und dem Alter ihrer Oberflächen. Mit Ausnahme von Titan sind die Saturnmonde jedoch zumeist deutlich kleiner als die vier großen Jupitermonde Ganymed (der größte Trabant im Sonnensystem), Callisto, Io und Europa, die nach ihrem Entdecker auch die "Galileischen" genannt werden.

Die Saturnmonde bestehen, ähnlich wie die Galileischen Monde (Ausnahme: Io) überwiegend aus Eis, dem in unterschiedlichen Mengen Gestein und zum Teil auch organische Substanzen, also Kohlenstoffverbindungen, beigemengt sind. Neben der fotografischen Dokumentation der Oberflächengeologie mit dem Kamerasystem an Bord des Cassini-Raumschiffs sind Untersuchungen zur chemisch-mineralogischen Zusammensetzung der Monde u.a. mit den Spektrometern an Bord der Cassini-Sonde (und im Falle von Titan auch des Huygens-Landegeräts) ein Hauptziel der Mission Cassini-Huygens.

Denn gerade Titan, der zweitgrößte Mond des Sonnensystems (mit einem Durchmesser von 5.150 Kilometern ist er größer als der Planet Merkur und der Zwergplanet Pluto), weist eine einmalige Besonderheit auf: Er bindet eine dichte Stickstoff- und Methanatmosphäre an sich. Nicht zuletzt dieser Umstand machte Titan zu einem der wichtigsten Ziele der Erkundung des äußeren Sonnensystems.

Die europäische Atmosphären- und Landesonde Huygens wurde von Cassini auf der sechsjährigen Reise zum Saturn eigens zum Zweck der Erforschung des geheimnisumwitterten Mondes mitgeführt. Die Huygens-Sonde landete am 14. Januar 2005 nach einem dreistündigen Flug am Fallschirm auf der minus 180 Grad kalten Titan-Oberfläche aus gefrorenem Methan und machte dabei wichtige Messungen und Aufnahmen.

Nach der Entdeckung der ersten Saturntrabanten im 17. Jahrhundert durch den italienisch-französischen Astronomen Giovanni Cassini (1625-1712) und seinem holländischen Zeitgenossen Christiaan Huygens (1629-1695) waren es schließlich die beiden amerikanischen Pioneer-Raumsonden, dann aber vor allem Voyager I und II, die 1980 mit den ersten Nahaufnahmen dieser unbekannten Welten für Aufregung sorgten - und dadurch die Motivation für das bislang ehrgeizigste Projekt zur Erforschung des äußeren Sonnensystems lieferten: Die amerikanisch-europäische Doppelsonde Cassini-Huygens.

Die Saturnmonde zu klassifizieren ist kein einfaches Unterfangen; eine Einteilung nach ihrer Größe würde zunächst Titan als den mit Abstand größten Trabanten auflisten. Es folgen vier weitere Monde von bereits deutlich geringeren Durchmessern zwischen 1.530 und 1.060 Kilometern: Rhea, Iapetus, Dione und Tethys. Schließlich sind drei Monde mit Durchmessern zwischen 270 und 500 Kilometern zu nennen: Enceladus, Mimas und Hyperion. Diese Monde werden auch als "Hauptsatelliten" bezeichnet.

Phoebe, Janus, Epimetheus, Prometheus und Pandora, die größten "Nebensatelliten", weisen allesamt schon keine Kugelgestalt mehr und Durchmesser von etwa 80 (Pandora) bis 180 Kilometer (Janus) auf. Beginnend mit dem 40 Kilometer großen Siarnaq folgt ein Dutzend Trabanten von kaum mehr als zehn Kilometern Durchmesser. Schließlich gibt es noch zahlreiche unregelmäßig geformte Trabanten, die kleiner als zehn Kilometer groß sind.

Ein Dutzend dieser Kleinstmonde wurde mit dem seinerzeit größten Spiegelteleskop der Welt auf dem Mauna Kea in Hawaii entdeckt. Elf dieser Körper umrunden den Saturn entgegen dessen Drehsinn, was der Vermutung Nahrung gibt, dass sie nicht gemeinsam mit dem Planeten an dieser Stelle des Sonnensystems entstanden sind, sondern von Saturns Schwerkraft eingefangene Körper aus dem Kometenreservoir des Kuipergürtels sind, der sich zwischen den Bahnen von Uranus, Neptun und Pluto befindet. Nach Analysen mit dem Cassini-Spektrometer VIMS nimmt man einen ähnlichen Ursprung auch für den über 200 Kilometer großen Mond Phoebe an. Die These, dass viele dieser unregelmäßigen, kleinen Körper ihren Ursprung nicht im Saturnsystem haben, sondern aus anderen Regionen des Sonnensystems stammen, wird auch von den zum Teil sehr stark von der Äquatorebene abweichenden Bahnneigungen dieser Monde gestützt.

Die bis Ende 2005 bekannten Saturnmonde (47)

(sortiert nach der Größe der Monde)

Name des Mondes

Astronomische Bezeichnung

Durchmesser (km)

Entfernung v. Saturnzentrum (km)

Jahr der Entdeckung / Entdecker

Titan   5.150 1.221.900 1655: Christiaan Huygens
Rhea   1.528 527.100 1672: Giovanni Cassini
Iapetus   1.436 3.560.800 1671: Giovanni Cassini
Dione   1.118 377.400 1684: Giovanni Cassini
Tethys   1.060 294.700  1684: Giovanni Cassini
Enceladus   499 238.100  1789: William Herschel
Mimas   397 185.600  1789: William Herschel
Hyperion   266 1.464.100  1848: W.&G. Bond; W. Lassell
Janus S/1980 S 1 178 151.500  1980: Audouin Dollfus
Phoebe   120 12.944.300  1898: W.H. Pickering / D.L. Stewart
Epimetheus S/1980 S 3 119 151.400  1980: R. Walker
Prometheus S/1980 S 27 100 139.400  1980: S. Collins
Pandora S/1980 S 26 84 141.700 1980: S. Collins
Siarnaq S/2000 S 3 40 18.160.000 2000: Gladman & Kavelaars
Atlas  S/1980 S 28  32 137.700  1980: Richard Terrile 
Helene  S/1980 S 6  32 377.400  1980: P. Lacques & J. Lecacheux 
Albiorix  S/2000 S 11  32 16.404.000  2000: Matthew Holman 
Telesto  S/1980 S 13  24  294.700  1980: B. Smith et al. 
Paaliaq  S/2000 S 2  22  15.199.000  2000: Brett Gladman 
Pan  S/1980 S 13  20  133.600  1981: Mark Showalter 
Calypso  S/1980 S 25  19  294.700  1980: D. Pascu et al. 
Ymir  S/2000 S 1  18  23.096.000  2000: Brett Gladman 
Kiviuq  S/2000 S 5  16  11.365.000  2000: Brett Gladman 
Tarvos  S/2000 S 4  15  18.247.000  2000: Kavelaars & Gladman
Ijiraq  S/2000 S 6  12  11.440.000  2000: Kavelaars & Gladman 
Erriapo  S/2000 S 10  10  17.616.000  2000: Kavelaars & Gladman 
Skathi (Skadi)  S/2000 S 8  8 15.647.000  2000: Kavelaars & Gladman 
Daphnis  S/2005 S 1  7 136.500  2005: Cassini ISS Team 
Mundilfari   S/2000 S 9  7 18.709.000  2000: Gladman & Kavelaars 
Narvi  S/2003 S 1  7 18.719.000  2003: Sheppard et al. 
Suttungr  S/2000 S 12  7 19.463.000  2000: Gladman & Kavelaars 
Bestla  S/2004 S 18  7 19.650.000  2004: David Jewitt et al. 
Thrymr  S/2000 S 7  7 20.382.000  2000: Gladman & Kavelaars 
Bebhionn  S/2004 S 11  6 16.950.000  2004: S. S. Shepard 
  S/2004 S 13  6 18.450.000  2004: David Jewitt et al. 
Bergelmir  S/2004 S 15  6 18.750.000  2004: David Jewitt et al. 
Aegir  S/2004 S 10  6 19.350.000  2004: David Jewitt et al. 
  S/2004 S 7  6 19.800.000  2004: David Jewitt et al. 
Hati  S/2004 S 14  6 19.950.000  2004: David Jewitt et al. 
Fornjot  S/2004 S 8  6 22.200.000  2004: David Jewitt et al. 
  S/2004 S 12  5 19.650.000  2004: David Jewitt et al. 
Farbauti  S/2004 S 9  5 19.800.000  2004: David Jewitt et al. 
Pallene  S/2004 S 2  4 211.000  2004: Charnóz & Porco 
Polydeuces  S/2004 S 5  4 377.400  2004: Carolyn Porco 
Hyrrokin  S/2004 S 19  4 18.600.000  2004: David Jewitt et al. 
Fenrir  S/2004 S 16  4 22.200.000  2004: David Jewitt et al. 
Methone  S/2004 S 1  3 194.000  2004: Charnóz & Porco 

Die Saturn-Ringe

Ring

Entfernung

Breite

D 66.970 km 7.540 km
C 74.510 km 17.490 km
B 92.000 km 25.580 km
A 122.170 km 14.610 km
F 140.180 km 50 km
G 170.180 km 500 bis mehrere 1.000 km
E 181.000 km 302.000 km

Die Entfernung bezieht sich auf die Strecke von Saturns Mittelpunkt bis zum nahesten Rand des jeweiligen Rings.
 

Zuletzt geändert am: 12.04.2012 13:45:18 Uhr

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Die 21 größten Saturn-Trabanten

Die 21 größten Saturn%2dTrabanten

In der oberen Hälfte der Abbildung sind die 21 größten Trabanten des Planeten maßstäblich zueinander und in Relation zum Mutterplaneten (beiges Kreissegment unter den Monden) bzw. den Ringen (im Hintergrund) dargestellt. Die untere Bildhälfte zeigt in maßstäblich korrekt wiedergegebenen Abständen die Positionen von etwa einem Dutzend Monde bis zu einer Entfernung von etwa sieben Jupiterradien vom Zentralgestirn, das als Halbkugel mit einem Radius von 71.500 Kilometern am linken Bildrand zu sehen ist.

Titans obere Atmosphäre

Titans obere Atmosphäre in Ultraviolett

Titans obere Atmosphäre in Ultraviolett. Gut erkennbar sind mehrere Dunstschichten.

Links

  • DLR-Institut für Planetenforschung / Cassini
    (http://solarsystem.dlr.de/PG/cassini/)
  • ESA Cassini-Huygens Sonderseite (engl.)
    (http://www.esa.int/SPECIALS/Cassini-Huygens/index.html)
  • NASA Cassini-Huygens Sonderseite (engl.)
    (http://saturn.jpl.nasa.gov/home/index.cfm)