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Die Erforschung des Saturn

Von allen Planeten des Sonnensystems gehöhrt der Saturn zweifellos zu den geheimnisvollsten. Umgeben von majestätisch wirkenden Ringen und begleitet von einer Armee an Satelliten, beschäftigt er die Forscher seit eh und je. Nach Galileos Beobachtung dauerte es mehrere Jahrhunderte, bis man die Ringe richtig gedeutet hat (s. Abschnitt zur Geschichte). Heute führen Raumsonden Untersuchungen aus der Nähe am Planeten und seinen Monden durch. Auf dem größten Saturnmond Titan landete die europäische Sonde Huygens.

Die Entdeckung der Ringe

Galileo Galilei hat bereits 1610 erkannt, dass der Saturn eine merkwürdige Form in seinem Teleskop besitzt. Er glaubte, "Henkel" bei ihm zu sehen, die im Jahr 1612 plötzlich verschwunden waren (die Ringe befanden sich in Kantenstellung). Auch andere Astronomen seiner Zeit meldeten ein ungewöhnliches Aussehen. Erst 1656 konnte Christian Huygens die richtige Deutung des Phänomens geben: Er war von einem dünnen Ring umgeben, der den Planeten nirgendwo berührte. Dass dieser Ring sogar aus zwei Teilen bestand, erkannte Giovanni Domenico Cassini im Jahr 1675. Seit dem wird die dunkle Trennlinie ihm zu Ehren als Cassini-Teilung bezeichnet.

Anfangs glaubte man, die Ringe seien glatte, feste Körper. 1785 wies Pierre-Simon Laplace nach, dass eine feste Ringfläche aufgrund des Gezeiteneffekts auseinander brechen müsste; er hielt die sichtbaren Scheiben für viele schmale, dicht beieinander liegende Ringe. 1855 bewies James Clerk Maxwell schließlich, dass sogar viele dünne Ringe instabil sein würden und schlug die heute gültige Vorstellung vor: Die Ringe bestehen aus unzähligen Kleinstteilchen (Gesteinsbrocken, Minisatelliten, Meteorite, Staub). Für ihre Entstehung kann nach der Theorie von Edouard Roche (1850) beispielsweise ein zerbrochener Mond verantwortlich sein.

Das Magnetfeld des Saturn

Das Magnetfeld des Saturn unterscheidet sich von demjenigen der anderen Planeten. Die Rotations- und Dipolachse sind fast identisch (Neigung kleiner als 1°) -- dies ist im Planetensystem einmalig. Die Magnetosphäre ist viel komplexer aufgebaut, als man nach den Voyager-Vorbeiflügen geglaubt hat. Man fand eine "Ring-Ionosphäre", die von Wasserionen des eisigen Materials bestimmt wird. Innerhalb des sehr schwachen D-Rings knapp über den Wolken existiert ein kürzlich entdeckter Strahlungsgürtel. Der Sonnenwind und die geneigte Stellung des Planetenäquators (Ringebene) sorgen für eine schüsselförmige Plasmasheet. Interessanterweise beeinflußt auch Titan mit seiner Atmosphäre das Saturn-eigene Plasma, das mit dem Sonnenwind zusammentrifft. An den Polen gibt es Polarlichter, die allerdings nur vom Weltraum aus zu sehen sind, weil sie vorwiegend im Ultravioletten strahlen, dessen Wellen von der Erdatmosphäre absorbiert werden.

Raumfahrtmissionen zum Saturn

Mission Land Start Datum Auftrag Ergebnis
Pioneer 11 NASA 06.04.1973 Fly-by Vorbeiflug am 01.09.1979 in 21.000 km Entfernung
Voyager 1 NASA 05.09.1977 Fotos, Ringe, Titanatmosphäre Passage am 13.11.1980
Voyager 2 NASA 20.08.1977 Monde, Magnetfeld, Ringe Passage am 26.08.1981
Cassini-Huygens ESA + NASA 15.10.1997 Orbiter, Titan-Lander Beobachtungen seit Juli 2004