Quelle: Dr. Freund's Multiversum, Saturn (http://www.drfreund.net/astronomy_saturn.htm) Samstag, 18.11.2017 13:19:40 Uhr
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Planet Saturn

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Special: Huygens landet auf Titan - Die erfolgreiche Landung auf dem Saturn-Mond
Saturn
Saturn, der Herr der Ringe
Beschreibung
Saturn ist der zweitgrösste Planet im Sonnensystem und wie Jupiter ein Gasriese. Er ist durch seine schnelle Rotation merklich abgeplattet, so dass der Durchmesser von Pol zu Pol erheblich geringer ist als am Äquator. Ausserdem ist Saturn der einzige Planet, der eine geringere Dichte als Wasser besitzt, denn wie Jupiter besteht er überwiegend aus Wasserstoff und Helium. Diese Gase strömen in filigranen Bändern um den Planeten und erreichen dabei Windgeschwindigkeiten bis zu 1.800 km/h. Das auffälligste Merkmal von Saturn ist jedoch sein prächtiges Ringsystem, das den "Herrn der Ringe" selbst mit einem kleinen Teleskop zu einem der schönsten Beobachtungs-Objekte macht.
Saturn wurde bisher von 4 Raumsonden besucht, die detaillierte Messergebnisse und Nahaufnahmen lieferten. Pioneer 11 flog am 01. September 1979 an Saturn vorbei und hat mittlerweile das Sonnensystem verlassen. Voyager 1 und 2 passierten den Ringplaneten am 12. November 1980 bzw. am 26. August 1981 und reisten weiter zu den äusseren Planeten. Von Juli 2004 bis September 2017 befand sich die Raumsonde Cassini in einem Orbit um Saturn und setzte im Januar 2005 das Landemodul Huygens in der dichten Atmosphäre des Saturn-Monds Titan ab.
 
Alles Wissenswerte über die Titan-Landung der ESA-Sonde Huygens mit NASA-Orbiter Cassini ist auf meiner Themenseite Huygens landet auf Titan zu finden.
Details zu Saturn
Rote Wolke auf Saturn
Eine rote Wolke in Saturns Atmosphäre
In Saturns Atmosphäre bilden sich ähnlich dauerhafte Wolkenwirbel, wie in der des Jupiter. Die ovale, rote Wolke auf der Abbildung links wurde am 6. November 1980 von Voyager 1 aufgenommen, und hatte bereits vorher monatelang ihre Form nicht geändert. Die Färbung deutet darauf hin, dass hier Gase mit einer anderen chemischen Zusammensetzung an die Oberfläche steigen.
Polarlichter auf Saturn
Polarlichter auf Saturn
(Aufnahme im UV-Licht)
Da Saturn über ein Magnetfeld verfügt, das ähnlich wie bei Jupiter in einer Schicht metallischen, elektrisch leitfähigen Wasserstoffs in seinem Inneren entstehen dürfte, kann man auch hier Aurora-Erscheinungen beobachten. Das Bild links wurde im Oktober 1997 vom Hubble-Weltraum-Teleskop aufgenommen und zeigt Ringe von Polarlichtern um beide Pole des Saturn, die im UV-Licht leuchten (siehe auch: Das Magnetfeld der Erde).
Die Daten des Saturn
Position 6. Planet von der Sonne
Durchmesser Äquator 120.536 km = 9,45 Erddurchmesser
Durchmesser Pole 108.728 km = 8,55 Erddurchmesser
Masse 568,46 x 1024 kg = 95,16 Erdmassen
Schwerebeschleunigung 8,96 m/s2 = 0,92-fache Erdschwerkraft
Mittlere Dichte 0,687 g/cm3
Rotationsperiode ("Tag") 10,656 Stunden
Sonnenumlauf ("Jahr") 29,458 Jahre
Aphel 1.514.500.000 km = 10,12 AE
Perihel 1.352.550.000 km = 9,04 AE
Grösster Erdabstand 1.658.500.000 km
Kleinster Erdabstand 1.195.500.000 km
Atmosphären-Temperatur -189 bis -139 Grad Celsius
Atmosphäre  
Wasserstoff 96,3%
Helium 3,25%
  Spuren von Methan, Ammoniak
Relative Helligkeit 0,43
Monde mindestens 47 + Ringsystem
Das Ringsystem des Saturn
Ringsystem
Das Ringsystem des Saturn
enthält Lücken
Die Ringe des Saturn wurden 1610 von Galileo Galilei entdeckt, der als Erster ein Fernrohr zur Himmels-Beoabachtung nutzte und es auf nahezu alle interessanten Objekte richtete. Ein genauer Blick auf das Ringsystem enthüllt, dass es sich nicht um ein einheitliches, durchgängiges Gebilde, sondern um eine Unzahl von Einzelringen handelt, die von Lücken unterbrochen werden. Bereits 1675 entdeckte der italienische Astronom Giovanni Cassini die nach ihm benannte Teilung zwischen A- und B-Ring. Innerhalb des A-Rings befindet sich die kleinere Enckesche Teilung, die der Astronom Johann Encke 1837 erstmals beobachtete. Die hochauflösenden Bilder der Voyager-Sonden zeigten schliesslich, dass auch die Hauptringe wieder in zahlreiche Unterringe aufgegliedert sind.
Aufbau des Ringsystems
Eisbrocken in den Saturn-Ringen
(Künstlerische Darstellung)
Die elementaren Bestandteile der Ringe sind wahrscheinlich Eisbrocken in der Grösse von einigen Zentimetern bis wenigen Metern, die den Saturn auf eng benachbarten Umlaufbahnen umkreisen. Möglicherweise handelt es sich um die Trümmer grösserer Monde, die durch Kollisionen untereinander und durch Kometen-Einschläge zerstört wurden. Die künstlerische Darstellung links zeigt einen Blick heraus aus den Ringen auf Saturn.
Schäferhund-Monde
Die Schäferhund-Monde Prometheus
und Pandora "hüten" den F-Ring
Die filigranen Strukturen des Ringsystems werden durch die sogenannten Schäferhund-Monde stabilisiert, die Saturn innerhalb der Ringe umkreisen. Links sind die beiden Monde Prometheus und Pandora abgebildet, deren Gravitation die Partikel des F-Rings fokusiert und wie eine Schafherde zusammenhält. Der F-Ring ist darüber hinaus erwähnenswert, da er aus 3 ineinander verflochtenen Einzelringen besteht, was scheinbar den Gesetzen der Himmels-Mechanik widerspricht (Siehe auch: Keplersche Gesetze).
Die folgende Tabelle zeigt die Daten der einzelnen Saturn-Ringe und der Lücken. Der Abstand ist vom Mittelpunkt des Planeten bis zur Innenkannte des jeweiligen Rings angegeben.
Bezeichnung Abstand von Saturn / km Breite / km Dicke / m
D 67.000 7.500 200
C 74.500 17.500 10
Maxwell-Teilung 87.500 270 ---
B 92.000 25.500 200
Cassini-Teilung 117.500 4.700 ---
A 122.200 14.600 50
Encke-Teilung 133.570 325 ---
Keeler-Teilung 136.530 35 ---
F 140.210 30-500 200
G 165.800 8.000 200
E 180.000 300.000 200
Die Saturn-Monde
Saturn-Monde
Die 18 grössten Saturn-Monde im Vergleich
Saturn besitzt 18 grössere und zahlreiche kleinere, neu entdeckte Monde. Die grösseren Monde haben nur eine geringe Dichte, was auf einen hohen Anteil von Wassereis in ihrem Inneren hinweist. Bis auf Iapetus und Phoebe laufen alle diese Monde auf nahezu kreisförmigen Umlaufbahnen in der Äquator-Ebene des Planeten. Ausserdem rotieren die meisten Monde synchron, d.h. sie wenden Saturn immer die gleiche Seite zu. Hyperion nimmt dabei eine Sonderstellung ein, denn seine Rotation ist chaotisch und kann nicht durch eine verlässliche Formel beschrieben werden. Auch die Satelliten Calypso und Telesto verfügen über eine Besonderheit, denn sie umlaufen Saturn auf der gleichen Bahn wie Tethys, allerdings an den Lagrange-Punkten 60 Grad vor bzw. hinter Tethys.
Mond Name Abmessungen in km Abstand von Saturn in km Umlaufzeit in Tagen Entdecker (Jahr)
Pan (in der Encke-Teilung)
Pan 20 133.583 0,5750 Showalter (1990)
S/2005 S1 (in der Keeler-Teilung)
S/2005 S1 6 136.500 0,5900 Raumsonde Cassini (2005)
Atlas
Atlas 37 x 34 x 27 137.670 0,6019 Terrile (1980)
Prometheus
Prometheus 148 x 100 x 68 139.353 0,6130 Collins (1980)
Pandora
Pandora 110 x 88 x 62 141.700 0,6285 Collins (1980)
Epimetheus
Epimetheus 138 x 110 x 110 151.422 0,6942 Walker (1960)
Janus
Janus 194 x 190 x 154 151.472 0,6945 Dollfus (1966)
Mimas
Mimas 418 x 392 x 382 185.520 0,9424 Herschel (1789)
Methone
Methone
(S/2004 S1)
6 194.000 1,0100 Charnoz (2004)
Pallene
Pallene
(S/2004 S2)
8 211.000 1,1400 Charnoz (2004)
Enceladus
Enceladus 512 x 494 x 490 238.020 1,3702 Herschel (1789)
Tethys
Tethys 1.072 294.660 1,8878 Cassini (1684)
Calypso
Calypso 30 x 16 x 16 294.660 1,8878 Smith (1980)
Telesto
Telesto 30 x 25 x 15 294.660 1,8878 Smith (1980)
Dione
Dione 1.120 377.400 2,7369 Cassini (1684)
Helene
Helene 36 x 32 x 30 377.400 2,7369 Laques-Lecacheux (1980)
Polydeuces
Polydeuces
(S/2004 S5)
8 377.400 2,7400 Porco et al (2004)
Rhea
Rhea 1.528 527.040 4,5175 Cassini (1672)
Titan
Titan 5.150 1.221.830 15,9454 Huygens (1655)
Hyperion
Hyperion 370 x 280 x 226 1.481.100 21,2766 Bond (1848)
Iapetus
Iapetus 1.436 3.561.300 79,3302 Cassini (1671)
  Kiviuq
(S/2000 S5)
14 11.370.000 449,0000 Gladman et al (2000)
  Ijiraq
(S/2000 S6)
10 11.440.000 451,0000 Gladman et al (2000)
Phoebe
Phoebe 230 x 220 x 210 12.952.000 550,4800 Pickering (1898)
Paaliaq
Paaliaq
(S/2000 S2)
20 15,200.000 687,0000 Gladman et al (2000)
  Skathi
(S/2000 S8)
6 15.650.000 729,0000 Gladman et al (2000)
  Albiorix
(S/2000 S11)
26 16.390.000 738,0000 Gladman et al (2000)
S/2004 S11
S/2004 S11 6 16.950.000 822,0000 Sheppard et al (2004)
  Erriapo
(S/2000 S10)
8 17.610.000 871,0000 Gladman et al (2000)
  Siarnaq
(S/2000 S3)
32 18.160.000 893,0000 Gladman et al (2000)
Tarvos
Tarvos
(S/2000 S4)
14 18.240.000 926,0000 Gladman et al (2000)
  S/2004 S13 6 18.450.000 906,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S17 4 18.600.000 986,0000 Sheppard et al (2004)
  Mundilfari
(S/2000 S9)
6 18.710.000 951,0000 Gladman et al (2000)
Narvi
Narvi
(S/2003 S1)
6 18.720.000 956,0000 Sheppard/Jewitt (2003)
  S/2004 S15 6 18.750.000 1.008,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S10 6 19.350.000 1.026,0000 Sheppard et al (2004)
  Suttungr
(S/2000 S12)
6 19.470.000 1.017,0000 Gladman et al (2000)
  S/2004 S12 6 19.650.000 1.048,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S18 6 19.650.000 1.052,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S7 6 19.800.000 1.103,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S9 6 19.800.000 1.077,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S14 6 19.950.000 1.081,0000 Sheppard et al (2004)
  Thrymr
(S/2000 S7)
6 20.470.000 1.089,0000 Gladman et al (2000)
  S/2004 S8 6 22.200.000 1.355,0000 Sheppard et al (2004)
  S/2004 S16 4 22.200.000 1.271,0000 Sheppard et al (2004)
Ymir
Ymir
(S/2000 S1)
16 23.100.000 1.312,0000 Gladman et al (2000)
Alle offiziellen Saturn-Monde: NASA Saturnian Satellite Fact Sheet