Schlagwort: Cassini

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Möglicherweise bewohnbare Monde

Vier Monde sind abgebildet, von links oben nach rechts unten: Europa, Ganymed, Enceladus, Titan.

Bildcredit: Forschung und Zusammenstellung – René Heller (McMaster Univ.) et al.; Bildfelder – NASA/JPL/Space Science Institute – Bildrechte: Ted Stryk

Für die Astrobiologie sind diese vier Monde wohl die interessantesten im Sonnensystem. Sie sind alle im gleichen Maßstab dargestellt. Ihre Erforschung durch interplanetare Raumsonden führte zu einer Idee: Nicht nur Planeten, sondern auch Monde könnten eine Umgebung bieten, die für Leben günstig ist.

Die Jupiter-Mission Galileo untersuchte auch den Mond Europa. Dort fand sie unter der Oberfläche einen globalen Ozean aus flüssigem Wasser. Galileo fand auch Hinweise auf Meere im Inneren von Ganymed.

Die Raumsonde Cassini schickte Bilder vom Saturnmond Enceladus. Darauf verströmt der Mond Fontänen aus Wassereis. Die Fontänen deuten an, dass sogar dieser kleine Mond flüssiges Wasser unter der Oberfläche hat. Unter der dichten Atmosphäre des großen Mondes Titan findet Cassini immer noch Seen auf der Oberfläche. Sie bestehen aus kalten, aber noch flüssigen Kohlenwasserstoffen.

Neue Forschung außerhalb des Sonnensystems lässt vermuten, dass es vielleicht mehr Exomonde als Exoplaneten gibt, die sich in den bewohnbaren Zonen um Sterne befinden. Wenn das stimmt, sind Monde die häufigsten bewohnbaren Welten im Universum.

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Saturns wirbelnde Wolkenlandschaft

Saturns Nordpol rückte 2012 ins Sonnenlicht. Hier befindet er sich an der Licht-Schatten-Grenze, dem Terminator. In der Mitte ist ein dunkelroter runder Strudel, außen herum verläuft eine sechsseitige Sturmstruktur. Rechts oben leuchten die Saturnringe in hellem Blau.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Die Weitwinkelkamera der Raumsonde Cassini schickte Ende 2012 ihre ersten Ansichten von Saturns hohem Norden, die von der Sonne beleuchtet wurden. Dazu gehört dieses faszinierende Falschfarbenbild vom Nordpol des Ringplaneten. Das Komposit entstand aus Bilddaten im nahen Infrarot. Die niedrigen Wolken sind rot gefärbt und hohen grün. Daher wirkt Saturns Wolkenlandschaft sehr lebhaft.

Der orkanartige Sturm am Nordpol ist in irdischen Maßstäben gewaltig tief, rot und etwa 2000 Kilometer groß. Die Wolken am äußeren Rand rasen mit mehr als 500 Kilometern pro Stunde. Der große, gelblich-grüne sechsseitigen Strahlstrom ist als Hexagon bekannt. In seinem Inneren wirbeln auch andere atmosphärische Strudel. Die Bögen der augenfälligen Ringe des Planeten leuchten in hellem Blau. Sie verlaufen rechts über den Wolkenoberflächen.

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Schatten und Schwaden über Enceladus

Ein kleiner Teil des Saturnmondes Enceladus ragt vorne auf. Am oberen Rand des Mondes strömt Wasser und Eis ins All. Die Strahlen werden von der Sonne beleuchtet.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Warum strömen Eisschwaden aus Enceladus? Die Strahlen speien Wasserdampf und Eis. 2005 entdeckte die Raumsonde Cassini im Saturnorbit die Strahlen. Woher das Wasser in den Strahlen stammt, wird weiterhin erforscht. Die führende Hypothese besagt, dass es aus einem Meer stammt, das tief unter der Oberfläche liegt. Eine andere These vermutet, es könnte auch einfach Eis sein, das durch Gezeitenreibung des Mondes an den Wänden tiefer Gräben abschmilzt.

Das Bild zeigt vorne die stark strukturierte Oberfläche von Enceladus. Dahinter dringen ganze Reihen von Schwaden aus Eisspalten. Diese Strahlen sind durch den Winkel des Sonnenlichtes und den aufsteigenden Schatten der Nacht deutlicher sichtbar.

Hunderte Bilder von Geysiren über dem Südpol von Enceladus wurden untersucht. In Kombination mit regionalen Temperaturkarten lässt vermuten, dass die Schwaden aus einem Ozean unter der Oberfläche stammen. Das erhöht die Möglichkeit, dass die frostige Kugel Leben enthält.

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Dauerhafte Saturn-Polarlichter

Drei Bilder zeigen Saturn schräg von unten, sie sind zu einem Komposit kombiniert. Am Südpol leuchten blaue Polarlichter.

Bildcredit: J. Clarke (Boston U.) und Z. Levay (STScI), ESA, NASA

Sind Saturns Polarlichter ähnlich wie jene auf der Erde? Um diese Frage zu beantworten, beobachteten das Weltraumteleskop Hubble und die Raumsonde Cassini gleichzeitig Saturns Südpol, als sich Cassini im Jänner 2004 dem Gasriesen näherte. Hubble fotografierte Bilder im Ultraviolettlicht. Gleichzeitig zeichnete Cassini Radio-Emissionen auf und beobachtete den Sonnenwind.

Wie auf der Erde bilden Saturns Polarlichter ganze oder unvollständige Ringe um die Magnetpole. Doch anders als auf der Erde bestehen Saturns Polarlichter nicht nur Minuten, sondern Tage. Sie entstehen, wenn geladene Teilchen in die Atmosphäre eintreten. Doch Saturns Polarlichter werden anscheinend stärker vom Sonnenwind moduliert als die Polarlichter auf Jupiter oder auf der Erde.

Die Bildfolge zeigt drei Hubblebilder von Saturn, die im Abstand von je drei Tagen fotografiert wurden.

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Saturn in Blau und Gold

Saturn ist fast halb beleuchtet. Die Ringe verlaufen senkrecht im Bild und sind kaum zu sehen. Sie werfen ihre Schatten nach rechts auf die blaue Nordhalbkugel. Rechts leuchtet Saturn golden.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Warum ist Saturn teilweise blau? Dieses Bild von Saturn zeigt etwa das, was ein Mensch sehen würde, der knapp über der riesigen Ringwelt schwebt. Die Roboter-Raumsonde Cassini fotografierte das Bild im März 2006. Cassini umkreist derzeit Saturn.

Die majestätischen Saturnringe sind hier nur als senkrechte Linie direkt sichtbar. Doch sie zeigen ihre komplexe Struktur in den dunklen Schatten, die sie links im Bild werfen. Der Saturnmond Enceladus, der Fontänen aus Eiskristallen speit, ist nur zirka 500 Kilometer groß. Er ist die Beule in der Ringebene.

Manchmal wirkt Saturns Nordhalbkugel teilweise blau. Der Grund ist derselbe, aus dem der irdische Himmel blau erscheint: Die Moleküle in den wolkenlosen Teilen der Atmosphären beider Planeten streuen blaues Licht stärker als rotes. Wenn man tief in Saturns Wolken hineinblickt, überwiegt der natürliche goldene Farbton.

Warum der südliche Saturn nicht denselben blauen Farbton hat, ist nicht bekannt. Eine Hypothese vermutet, dass die Wolken dort höher hinaufreichen. Wir wissen auch nicht, warum Saturns Wolken golden gefärbt sind.

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Frische Tigerstreifen auf Saturns Enceladus

Der Saturnmond Enceladus ist hier zu etwa drei Vierteln beleuchtet. Auf seiner hellen Oberfläche sind nur rechts unten Krater zu sehen, sie sind nicht besonders groß oder zahlreich. Auf der ganzen Oberfläche verlaufen hellblaue Rillen, sogenannte Tigerstreifen. Besonders auffällig sind diese links.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, SSI, JPL, ESA, NASA

Wäre es möglich, dass auf dem Saturnmond Enceladus Ozeane im Untergrund an den Tigerstreifen Druck ablassen? Die langen Strukturen auf der Oberfläche werden als Tigerstreifen bezeichnet. Sie speien Eis aus dem frostigen Inneren des Mondes in den Weltraum. Das bildet über dem Südpol des Mondes eine Wolke aus feinen Eiskristallen. Daraus entsteht Saturns geheimnisvoller E-Ring.

Die Hinweise kamen von der Roboter-Raumsonde Cassini. Sie umkreist derzeit Saturn. Das hoch aufgelöste Bild oben zeigt Enceladus bei einem nahen Vorbeiflug. Die ungewöhnlichen Tigerstreifen auf der Oberfläche sind in Falschfarben-Blau abgebildet. Warum Enceladus aktiv ist, bleibt ein Rätsel. Denn der Nachbarmond Mimas ist fast gleich groß, erscheint aber ziemlich reglos.

Kürzlich analysierte man leichte Schwankungen der Gravitation des Mondes. Die Untersuchung lieferte unabhängige Hinweise auf Ozeane unter der Oberfläche. Das ist sehr interessant, denn solche Ozeane sind mögliche Kandidaten für Leben.

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Raumsonde Cassini kreuzt Saturns Ringebene

Über den Planeten Saturn verläuft eine dünne blaue Linie, das sind die berühmten Ringe. Auf der Linie sind zwei kleine Monde erkennbar. Oben werfen die Ringe Schatten auf den Planeten.

Bildcredit: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA

Wenn das Saturn ist, wo sind dann die Ringe? Galileo beobachtete 1612, wie Saturns „Anhängsel“ verschwanden. Doch er verstand nicht, warum. Später, aber noch im selben Jahrhundert, erkannte man, dass Saturns ungewöhnliche Ausstülpungen Ringe sind, und dass sie scheinbar verschwinden, wenn die Erde die Ringebene kreuzt. Dann sind die Ringe von der Seite sichtbar. Die Saturnringe liegen in eine Ebene, die proportional viel dünner ist als eine Rasierklinge.

Auch die Roboter-Raumsonde Cassini kreuzt die Ebene der Saturnringe. Beim Kreuzen der Ebene entstand einer Serie von Bildern. Der interessierte spanische Amateur Fernando Garcia Navarro wählte aus dem enormen Onlinearchiv von Cassinis Rohbildern eines vom Februar 2005.

Das eindrucksvolle Ergebnis ist ein digital beschnittenes Bild in charakteristischen Farben. Saturns dünne Ringebene erscheint blau, die Bänder und Wolken in Saturns oberer Atmosphäre sind goldfarben. Details der Saturnringe sind in den hohen, dunklen Schatten im oberen Teil des Bildes erkennbar. Monde erscheinen als Beulen in den Ringen.

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Titans Seenland

Die Karte zeigt das Gebiet um den Nordpol des Saturnmondes Titan in goldenen Farben. Die Gewässer auf Titan sind blau und schwarz dargestellt.

Bildcredit: Cassini-Radarkartierung, JPL, USGS, ESA, NASA

Saturns großer Mond Titan wäre in unserem Sonnensystem einzigartig, er wäre die einzige Welt mit stabilen flüssigen Seen und Meeren auf der Oberfläche … wäre da nicht der Planet Erde. Diese kolorierte Karte zeigt in der Mitte Titans Nordpol. Sie zeigt Körper aus Methan und Ethan in Blau und Schwarz. Die Gewässer sind bei frostigen Oberflächentemperaturen von -180 Grad C (93,15 Kelvin) noch flüssig.

Die Karte basiert auf Radar-Daten der Raumsonde Cassini. Sie wurden bei den Vorbeiflügen zwischen 2004 und 2013 gewonnen. Der annähernd herzförmige See rechts über dem Pol ist Ligeia Mare. Er ist der zweitgrößte bekannte flüssige Körper auf Titan. Er ist sogar größer als der Obere See auf der Erde.

Unter dem Nordpol befindet sich Punga Mare. Das ausgedehnte Meer rechts unter Punga ist das (hoffentlich schlafende) Kraken Mare. Es ist Titans größtes bekanntes Meer. Links über dem Pol ist die Mondoberfläche mit kleineren Seen übersät. Die Seen sind bis zu 50 Kilometer groß.

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