Als sich die NASA-Raumsonde Cassini im vergangenen Juli dem Saturn näherte, fand sie Beweise dafür, dass Blitze auf Saturn etwa eine Million Mal stärker sind als Blitze auf der Erde.
Dies ist nur eines von mehreren Cassini-Ergebnissen, die der Weltraumphysiker der University of Iowa, Don Gurnett, in einem am Donnerstag, 16. Dezember, in Science Express, einer Online-Version der Zeitschrift Science, veröffentlichten Artikel und in einem am Freitag erscheinenden Vortrag präsentieren wird. 17. Dezember, bei einem Treffen der American Geophysical Union in San Francisco.
Weitere Erkenntnisse sind:
–Cassini traf Staubpartikel, als es die Ringe des Saturn durchquerte.
–Die Radiorotationsrate von Saturn variiert.
Der Vergleich zwischen dem enorm starken Blitz des Saturn und dem Blitz der Erde begann vor einigen Jahren, als sich die Raumsonde Cassini auf ihre Reise zum Saturn vorbereitete, indem sie an der Erde vorbeischwang, um einen Gravitationsschub zu erhalten. Zu dieser Zeit begann Cassini damit, Funksignale von Erdblitzen bis zu 89.200 Kilometer von der Erdoberfläche entfernt zu erkennen. Im Gegensatz dazu begann Cassini, als sich Cassini dem Saturn näherte, Funksignale von Blitzen in etwa 161 Millionen Kilometer Entfernung vom Planeten zu entdecken. „Dies bedeutet, dass die Funksignale von Saturns Blitzen in der Größenordnung von einer Million Mal stärker sind als die Blitze der Erde. Das überrascht mich einfach!“ sagt Gurnett, der feststellt, dass einige Funksignale mit Sturmsystemen in Verbindung gebracht wurden, die vom Cassini-Bildgebungsinstrument beobachtet wurden.
Erdblitze werden häufig von AM-Radios erkannt, einer Technik, die der von Wissenschaftlern verwendet wird, die Signale von Cassini überwachen.
In Bezug auf die Saturnringe sagt Gurnett, dass das Cassini Radio and Plasma Wave Science (RPWS)-Instrument eine große Anzahl von Staubeinschlägen auf das Raumfahrzeug entdeckt hat. Gurnett und sein wissenschaftliches Team fanden heraus, dass die Aufprallrate etwa zwei Minuten vor der Überquerung der Ringebene dramatisch zuzunehmen begann, als Cassini sich der ankommenden Überquerung der Ringebene näherte, und dann fast genau zum Zeitpunkt des Rings einen Höchstwert von mehr als 1.000 pro Sekunde erreichte Flugzeugüberquerung und verringerte sich schließlich etwa zwei Minuten später auf das zuvor vorhandene Niveau. Gurnett stellt fest, dass die Partikel wahrscheinlich ziemlich klein sind, nur wenige Mikrometer im Durchmesser, sonst hätten sie das Raumschiff beschädigt.
Schließlich überraschten die Schwankungen der Radiorotationsrate des Saturn. Basierend auf Cassini-Messungen von mehr als einem Jahr beträgt die Rate 10 Stunden 45 Minuten und 45 Sekunden plus oder minus 36 Sekunden. Das sind etwa sechs Minuten länger als der Wert, der 1980-81 von den Vorbeiflügen Voyager 1 und 2 am Saturn aufgezeichnet wurde. Wissenschaftler nutzen die Rotationsrate der Radioemissionen der riesigen Gasplaneten wie Saturn und Jupiter, um die Rotationsrate der Planeten selbst zu bestimmen, da die Planeten keine festen Oberflächen haben und von Wolken bedeckt sind, die direkte visuelle Messungen unmöglich machen.
Gurnett weist darauf hin, dass die Änderung der Radio-Rotationsrate schwer zu erklären ist. „Saturn ist insofern einzigartig, als seine magnetische Achse fast genau auf seine Rotationsachse ausgerichtet ist. Das bedeutet, dass es im Magnetfeld kein durch Rotation induziertes Wobbeln gibt, daher muss es einen sekundären Effekt geben, der die Radioemission steuert. Wir hoffen, dies in den nächsten vier bis acht Jahren der Cassini-Mission festzunageln.“
Ein mögliches Szenario wurde vor fast 20 Jahren vorgeschlagen. In der Mai 1985-Ausgabe der „Geophysical Research Letters“ argumentierte Alex J. Dessler, ein leitender Forscher am Lunar and Planetary Laboratory der University of Arizona, dass die Magnetfelder gasförmiger Riesenplaneten wie Saturn und Jupiter eher wie die der Sonne als der Erde. Das Magnetfeld der Sonne rotiert nicht als fester Körper. Stattdessen variiert seine Rotationsperiode mit dem Breitengrad. Zu Beginn dieses Jahres kommentierte Dessler die Arbeit von Gurnett und seinem Team: „Dieser Befund ist sehr bedeutsam, weil er zeigt, dass die Idee eines starr rotierenden Magnetfelds falsch ist. Das Magnetfeld des Saturn hat mehr mit der Sonne gemeinsam als mit der Erde. Die Messung kann so interpretiert werden, dass sich der Teil des Saturn-Magnetfelds, der die Radioemissionen steuert, in den letzten zwei Jahrzehnten in einen höheren Breitengrad verschoben hat.“
Die Radiogeräusche der Saturnrotation – die einem Herzschlag ähneln – und andere Weltraumgeräusche können auf Gurnetts Website gehört werden: http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
Cassini war am 30. Juni 2004 mit 12 wissenschaftlichen Instrumenten die erste Raumsonde, die den Saturn umkreiste und eine vierjährige Studie des Planeten, seiner Ringe und seiner 31 bekannten Monde begann. Die 1,4 Milliarden Dollar teure Raumsonde ist Teil der 3,3 Milliarden Dollar teuren Cassini-Huygens-Mission, zu der auch die Sonde Huygens gehört, eine Sonde der Europäischen Weltraumorganisation mit sechs Instrumenten, die im Januar 2005 auf Titan, dem größten Saturnmond, landen soll.
Die Cassini-Huygens-Mission ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der European Space Agency und der Italian Space Agency. JPL, eine Abteilung des California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, leitet die Cassini-Huygens-Mission für das NASA Office of Space Science in Washington, D.C. JPL entwarf, entwickelte und montierte den Cassini-Orbiter. Aktuelle Bilder und Informationen zur Cassini-Huygens-Mission finden Sie unter: http://www.nasa.gov/cassini .
Originalquelle: UI-Pressemitteilung
