Cassini nähert sich Saturn

Videocredit und Bildrechte: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA, S. Van Vuuren et al.; Musik: Adagio für Streicher (NY Phil)

Wie sieht es aus, wenn man sich Saturn in einem Raumschiff nähert? Das wissen wir bereits. Die Raumsonde Cassini näherte sich dem Ringplaneten 2004. Sie fotografierte auf dem Weg Tausende Bilder. Hunderttausende weitere folgten nach dem Eintritt in den Orbit. Manche von Cassinis frühen Bildern wurden digital justiert und beschnitten und zu diesem faszinierenden Video verarbeitet. Es ist Teil eines größeren IMAX-Filmprojektes mit dem Titel „In Saturns Ringen„. An diesem wird noch gearbeitet.

Im letzten Abschnitt der Annäherung ragt Saturn immer größer auf. Unten zischt der wolkige Titan vorbei. Während Saturn im Hintergrund rotiert, fliegt Cassini als Nächstes über Mimas. Sein riesiger Krater Herschel ist deutlich sichtbar. Saturns majestätische Ringe übernehmen dann die Schau, wenn Cassini Saturns dünne Ringebene durchquert. Die Ringe werfen dunkle Schatten auf Saturn. Schließlich taucht in der Ferne der rätselhafte Mond Enceladus mit seinen Eis-Geysiren auf. Am Ende des Videoclips kommt er näher.

Nach mehr als einem Jahrzehnt der Forschung und Entdeckung ging der Treibstoff der Raumsonde Cassini 2017 zur Neige. Die Sonde wurde in die Saturnatmosphäre gelenkt, wo sie sicherlich geschmolzen ist.

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Raumsonde Cassini kreuzt Saturns Ringebene

Saturn mit Ringschatten und Monden. Ein Klick auf das Bild lädt die höchstaufgelöste verfügbare Version.

Bildcredit: NASA, ESA, JPL, ISS, Cassini-Bildgebungsteam; Bearbeitung: Fernando Garcia Navarro

Beschreibung: Wenn das Saturn ist, wo sind dann die Ringe? Als 1612 Saturns „Anhänge“ verschwanden, verstand Galileo nicht, warum. Später in diesem Jahrhundert erkannte man, dass Saturns ungewöhnliche Ausstülpungen Ringe waren, und dass die von der Kante sichtbaren Ringe zu verschwinden scheinen, wenn die Erde die Ringebene kreuzt. Der Grund dafür ist, dass Saturns Ringe auf eine Ebene begrenzt sind, die im Verhältnis viel dünner ist als eine Rasierklinge.

In der Neuzeit kreuzte die Roboter-Raumsonde Cassini, die Saturn umrundete, während ihrer Mission, die von 2004 bis 2017 dauerte, häufig Saturns Ringebene. Der interessierte spanische Amateur Fernando Garcia Navarro suchte eine Serie an Bildern von Überquerungen der Ringebene im Februar 2005 aus dem riesigen Onlinearchiv an Cassini-Rohbildern heraus. Das eindrucksvolle Ergebnis – digital beschnitten und repräsentativ eingefärbt – wird hier präsentiert.

Saturns dünne Ringebene erscheint blau, Bänder und Wolken in Saturns oberer Atmosphäre leuchten golden. Details der Saturnringe sind in den hohen dunklen Schatten im oberen Teil des Bildes erkennbar, das 2005 fotografiert wurde. Die Monde Dione und Enceladus wirken wie Beulen in den Ringen.

Vortrag: APOD-Herausgeber zeigt am 3. Januar in NYC die besten Astronomiebilder von 2019 und des Jahrzehnts.

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Saturn, Titan, Ringe und Dunst

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Bildcredit: NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team

Beschreibung: Das ist keine Sonnenfinsternis. Das Bild zeigt eine belebte Aussicht mit Monden und Ringen bei Saturn. Das große runde Objekt in der Mitte ist Titan, der größte Saturnmond und eines der faszinierendsten Objekte im ganzen Sonnensystem. Der dunkle Fleck in der Mitte ist der feste Hauptteil des Mondes. Der helle Ring, der ihn umgibt, ist Atmosphärendunst über Titan – Gas, das Sonnenlicht zu einer Kamera an Bord der Roboter-Raumsonde Cassini streut. Die Saturnringe durchschneiden waagrecht das Bild, man blickt fast genau auf die Kante. Rechts unter Titan befindet sich Enceladus, ein kleiner Saturnmond.

Da das Bild fast genau in Richtung Sonne aufgenommen wurde, erscheinen die Oberflächen von Titan und Enceladus als Silhouetten, und die Saturnringe wirken wie ein Fotonegativ. Wenn Sie Enceladus wirklich sehr genau betrachten, sehen Sie leichte Hinweise auf Eisstrahlen, die zum unteren Bildrand hinausschießen. Es sind diese Strahlen, die Zukunftspläne für eine Landung auf Enceladus befeuern, um ins Eis zu graben und nach Anzeichen für extraterrestrisches Leben zu suchen.

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Die Sichel von Enceladus

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Bildcredit: Cassini Imaging Team, SSI, JPL, ESA, NASA

Beschreibung: Die zu Saturn gerichtete Halbkugel des reizenden inneren Mondes Enceladus lugt aus dem Schatten und posiert auf diesem Bild der Raumsonde Cassini. Norden liegt in dieser einzigartigen Szene oben. Das Bild wurde im November 2016 fotografiert, als Cassinis Kamera fast genau zur Sonne gerichtet und ungefähr 130.000 Kilometer von der hellen Mondsichel entfernt war.

Die ferne Welt reflektiert mehr als 90 Prozent des Sonnenlichtes, das zu ihr gelangt, ihre Oberfläche besitzt somit etwa das gleiche Reflexionsvermögen wie frischer Schnee. Enceladus hat einen Durchmesser von etwa 500 Kilometern und ist ein überraschend aktiver Mond. Die Daten und Bilder, die in den vielen Jahren von Cassinis Vorbeiflügen gesammelt wurden, zeigen, dass  außergewöhnliche Südpolgeysire vorhanden sind und möglicherweise unter der eisigen Kruste ein globaler Ozean aus flüssigem Wasser liegt.

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Frische Tigerstreifen auf Saturns Enceladus

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Bildcredit: NASA, ESA, JPL, SSI, Cassini Imaging Team

Beschreibung: Lassen Ozeane unter der Oberfläche des Saturnmondes Enceladus durch die Tigerstreifen Dampf ab? Lange Strukturen, die als Tigerstreifen bezeichnet werden, speien bekanntlich Eis aus dem kalten Inneren des Mondes in den Weltraum und erzeugen eine Wolke aus feinen Eispartikeln über dem Südpol des Mondes, die Saturns rätselhaften E-Ring erzeugen. Hinweise darauf kamen von der Roboterraumsonde Cassini, die Saturn von 2004 bis 2017 umkreiste.

Das hier abgebildete hoch aufgelöste Bild von Enceladus stammt von einem nahen Vorbeiflug. Die ungewöhnlichen Oberflächenstrukturen, die sogenannten Tigerstreifen, sind in Falschfarbenblau dargestellt. Warum Enceladus aktiv ist, bleibt ein Rätsel, da der ungefähr gleich große Nachbarmond Mimas anscheinend ziemlich tot ist.

Eine kürzlich durchgeführte Analyse der ausgestoßenen Eiskörnchen lieferte Hinweise, dass es im Inneren von Enceladus komplexe organische Moleküle gibt. Diese großen kohlenstoffreichen Moleküle sind ein Indiz, aber kein Beweis, dass sich unter Enceladus‘ Oberfläche Ozeane befinden, die Leben enthalten könnten.

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Die Silhouette von Enceladus

Oben liegt die dunkle Silhouette des Mondes Enceladus. Er verdeckt einen Teil der Ringe in der Mitte. Im Gegenlicht sieht man, wie Eisschwaden aus seinem Südpol strömen. Die Ringe sind zwei helle Streifen waagrecht in der Mitte. Unten ist der kleine Mond Pandora.

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

Dieses Bild der Raumsonde Cassini vom 1. November 2009 zeigt den Mond Enceladus. Er ist 500 km groß und eine der interessantesten Welten im Sonnensystem. Die Sonne beleuchtet ihn von hinten. Das dramatische Licht zeigt Schwaden, die ständig aus dem Südpol des Saturnmondes ins Weltall strömen.

Cassini entdeckte die eisigen Wolken 2005. Sie strömen wahrscheinlich aus einem Ozean unter der Eishülle von Enceladus. Das Material gelangt direkt in Saturns äußeren, zarten E-Ring und sorgt dafür, dass die Oberfläche von Enceladus so stark reflektiert wie Schnee. Im ganzen Bild streuen Saturns eisige Ringe Sonnenlicht zu Cassinis Kameras. Hinter den Ringen befindet sich die Nachtseite des 80 Kilometer großen Mondes Pandora. Das Licht von Saturn beleuchtet ihn schwach.

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Cassini nähert sich Saturn

Videocredit und -rechte: Cassini-Bildgebungsteam, ISS, JPL, ESA, NASA, S. Van Vuuren et al.; Musik: Adagio for Strings (New Yorker Philharmoniker)

Wie sieht es aus, wenn man in einem Raumschiff zu Saturn fliegt? Das muss man sich nicht bloß vorstellen. Die Raumsonde Cassini tat das 2004. Sie machte unterwegs Tausende Bilder. Seit sie in die Umlaufbahn eingetreten ist, entstanden Hunderttausende weitere.

Einige von Cassinis frühen Bildern wurden digital justiert, beschnitten und zu diesem eindrucksvollen Video verarbeitet. Es gehört zu einem größeren IMAX-Filmprojekt. Es trägt den Namen Outside In und entsteht gerade. Im ersten Abschnitt wird Saturn beim Anflug immer größer. Unten zischt der bewölkte Titan vorbei.

Als Nächstes fliegt Cassini über Mimas. Darauf ist der riesige Krater Herschel gut sichtbar, während Saturn im Hintergrund rotiert. Dann bieten Saturns majestätische Ringe eine Schau, wenn Cassini die dünne Ringebene kreuzt. Die dunklen Schatten der Ringe fallen auf Saturn. Schließlich taucht in der Ferne der rätselhafte Mond Enceladus mit seinen Eisgeysiren auf. Das ist das Ende des Kurzfilms.

Die Raumsonde Cassini hat nur noch wenig Treibstoff. Am Freitag bringt sie ihre Mission zu Ende. Dann wird sie so nahe an Saturn gelenkt, dass sie hineinfällt und schmilzt.

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Saturn in Blau und Gold

Der Planet Saturn ist links blau und rechts golden. Die beleuchtete Hälfte ragt von unten ins Bild. Die Ringe sind nur ein schmaler Strich, doch die Schatten fallen nach links auf die Wolken und sind sehr komplex.

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

Warum ist Saturn teilweise blau? Dieses Bild von Saturn zeigt in etwa, was ein Mensch in der Nähe der riesigen Ringwelt sehen würde. Es wurde im März 2006 von der Roboter-Raumsonde Cassini im Orbit um Saturn fotografiert. Hier bilden Saturns majestätische Ringe eine dünne senkrechte Linie. Die dunklen Schatten links im Bild zeigen die komplexe Struktur der Ringe. Der große Fontänenmond Enceladus bei Saturn ist nur zirka 500 Kilometer groß. Er ist die Beule in der Ringebene.

Saturns Nordhalbkugel erscheint teilweise blau. Das hat den gleichen Grund, weshalb der Himmel der Erde blau erscheint. Moleküle in den wolkenlosen Teilen der Atmosphäre beider Planeten streuen blaues Licht besser als rotes. Blickt man jedoch tief in Saturns Wolken, so dominiert der natürliche goldene Farbton von Saturns Wolken. Wir wissen nicht, warum der südliche Saturn nicht den gleichen blauen Farbton hat. Eine Vermutung lautet, dass die Wolken dort höher hinaufreichen. Es ist auch nicht bekannt, warum Saturns Wolken golden gefärbt sind.

Nächsten Monat beendet Cassini ihre Mission. Die Sonde rast mit einem letzten dramatischen Tauchgang in die Atmosphäre von Saturn.

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