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Saturn: Monstersturm wirbelt Wassereis empor

Erstellt von: Dr. rainer Kayser | | Forschung und neue Erkenntnisse

Die amerikanische Raumsonde Cassini hat erstmals zu Eispartikeln gefrorenes Wasser in der Atmosphäre des Planeten Saturn nachgewiesen. Das Wasser stammt vermutlich aus einer Tiefe von über 200 Kilometern und wurde durch einen gigantischen, fast 300.000 Kilometer großen Sturm emporgewirbelt, berichten Forscher aus den USA im Fachblatt „Icarus“. Solche Monsterstürme treten in der Atmosphäre Saturns nur etwa drei Jahrzehnte auf.

„Der Sturm ähnelt einem großen Gewitter auf der Erde“, erklärt Lawrence Sromovsky von der University of Wisconsin, „allerdings reicht er zehn bis zwanzigmal höher und umfasst eine um ein vielfaches größere Fläche.“ Seine Länge von knapp 300.000 Kilometern übertrifft den Durchmesser der Erde um mehr als das Zwanzigfache.

Die Planetenforscher vermuten, dass die Wolkendecke Saturns aus mehreren Schichten besteht: Ganz unten gibt es eine Schicht gewöhnlicher Wolken aus Wassertröpfchen, darüber Wolken aus Ammoniumhydrogensulfat, die obere Schicht schließlich ist eine Wolkendecke aus Ammoniak. Darüber liegt ein nahezu undurchdringlicher Dunstschleier mit einer bislang unbekannten Zusammensetzung. Dieser Dunstschleier verhindert, dass die Wissenschaftler einen Blick in tiefere Schichten der Atmosphäre werfen können.

„Doch das riesige Sturmgebiet reißt Partikel aus der unteren Atmosphäre nach oben und macht sie so für uns sichtbar“, so Sromovsky. Erste Anzeichen für die Bildung des Monstersturms, der Windgeschwindigkeiten von bis zu 500 Kilometern pro Stunde erreicht, registrierte Cassini im Dezember 2010. Schon kurz darauf war er selbst für Hobbyastronomen auf der Erde als großer weißer Fleck auf Saturn sichtbar.

Am 24. Februar 2011 gelang es den Forschern, mit den Detektoren der Raumsonde Spektren der aufgewühlten Atmosphäre zu erhalten. Darin zeigte sich die charakteristische Strahlung von Wassereis, gefrorenem Ammoniak und Ammoniumhydrogensulfid. Wie in einer Gewitterwolke steigt in dem riesigen Sturm offenbar Wasserdampf von unten auf und gefriert dabei. Beim Durchqueren der höheren Atmosphärenschichten lagere sich dann vermutlich das Ammoniak und das Ammoniumhydrogensulfid auf der Oberfläche der Eispartikel ab, so Sromovsky und seine Kollegen.

Quelle: dx.doi.org/10.1016/j.icarus.2013.05.043