Cassini entdeckt bei einem Saturnmond Planet-ähnliche Qualitäten
Die Cassini-Daten enthüllen, dass der Saturn-Mond Phoebe mehr Planet-ähnliche Qualitäten hat als bisher angenommen wurde.
Die erste Nahaufnahme von Phoebe entstand, als die Raumsonde Cassini im Jahr 2004 mit der Erforschung des Saturn-Systems begann. Mit Hilfe von Daten, die von mehreren Instrumenten der Raumsonde stammen und einem Computer-Modell von des Mondes Chemie, Geophysik und Geologie, entdeckten die Forscher, dass Phoebe ein sogenanntes Planetesimal ist, also ein aus der Frühzeit des Sonnensystems übrig gebliebener Baustein zur Planetenbildung. Die Ergebnisse erschienen in der April-Ausgabe des Journals Icarus.
Im Gegensatz zu primitiven Objekten, wie zum Beispiel Kometen, dürfte der Mond eine aktive Entwicklungsphase durchgemacht haben bevor es zum Stillstand in seiner Entwicklung kam, sagte Julie Castille-Rogez, ein Planeteloge vom JPL.
Objekte wie Phoebe kondensierten vermutlich sehr schnell. Deshalb wurden sie auch zu Bausteinen für Planeten. Sie geben den Wissenschaftlern Hinweise darauf, welche Bedingungen zu jener Zeit herrschten, als Planeten und Monde geboren wurden.
Aufnahmen von Cassini deuten darauf hin, dass Phoebe im fernen Kuiper-Gürtel entstanden ist, einer Zone jenseits Neptuns, in der uralte Eis- und Gesteinsobjekte ihre Umlaufbahn um die Sonne haben. Die Daten zeigen aber, dass Phoebe sphärisch und heiß war in der Frühgeschichte des Sonnensystems und aus dichterem, Gesteinsreichen Material zusammen gesetzt ist, dass sich zum Zentrum hin konzentriert.
Die mittlere Dichte von Phoebe ist etwa so groß wie die von Pluto, einem weiteren Kuiper-Gürtel-Objekt. Vermutlich ist der Mond von Saturns Schwerkraft eingefangen worden, als er irgendwann dem Riesenplaneten zu nahe kam. Saturn ist von einer Schar irregulärer Monde umgeben. Manche dieser Monde haben stark geneigte Umlaufbahnen oder umkreisen den Planeten retrograd. Phoebe ist mit einem Durchmesser von rund 220 km der größte dieser irregulären Monde. Saturns große Monde sind vermutlich aus der Gas- und Staubwolke entstanden, die den Planeten in der in der Frühphase des Sonnensystems in der Äquatorebene umgeben hat. Diese Monde umkreisen Saturn in der gleichen Ebene.
Durch Kombinieren von Cassini-Daten mit Modellierungs-Techniken, die zuvor auf andere Himmelskörper im Sonnensystem angewandt wurden, waren die Forscher in der Lage in der Zeit zurück zu gehen um zu klären, warum er so anders ist als der Rest des Saturnsystems. Analysen deuten darauf hin, dass sich Phoebe innerhalb der ersten 3 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems gebildet hat. Der Mond könnte ursprünglich porös gewesen sein, aber bei der Erwärmung kollabierte er und entwickelte eine Dichte, die 40 Prozent höher ist als der Durchschnitt der inneren Saturnmonde. Lange glaubte man, dass Objekte von Phoebes Größe sich als "Kartoffel-förmige" Körper bilden und sich im Laufe ihres Lebens nicht verändern.
Aufgrund neuer Erkenntnisse sind die Forscher zu dem Schluss gekommen, dass, wenn sich ein solches Objekt früh genug in der Geschichte des Sonnensystems bildete, radioaktives Material im Inneren einschlossen wurde das für kurze Zeit eine erhebliche Wärme erzeugte, die zur Neugestaltung des Mondes führte. Die Form von Phoebe und die anhand der Krater-Häufigkeit modellierte Impakt-Geschichte des Mondes lassen darauf schließen, dass Phoebes Dasein eher mit einer nahezu kugelförmigen Gestalt begann und nicht mit einer unregelmäßigen Form, die durch Impakt-Häufigkeit wieder etwas eingeebnet worden ist.
Der Mond Phoebe blieb - bevor er erkaltete - wahrscheinlich für Dutzende von Millionen Jahren ein heißes Objekt. Die Studie deutet auch darauf hin, dass die Wärme auch dazu führte, dass flüssiges Wasser einige Zeit lang auf Phoebe existieren konnte.
Die neue Studie ist auch im Einklang mit der Idee, dass mehrere hundert Millionen Jahre nach dem Erkalten von Phoebe der Mond in Richtung inneres Sonnensystem driftete, in ein Sonnensystem, dass sich in Umstrukturierung befand. Phoebe war mit einem Durchmesser von rund 220 km groß genug um diese Turbulenzen zu überstehen.
Derzeit sind 62 Monde in der Umlaufbahn Saturns bekannt. Sie variieren stark in Form, Größe, Oberfläche, Alter und Herkunft. Wissenschaftler verwenden sowohl bodengestützte Teleskope als auch die Raumsonde Cassini um nach weiteren Monden Ausschau zu halten.
3. Mai 2012/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
