astromare
astromare

So erreichen Sie uns :

Der Saturn

Der Planet Saturn

von

Andreas Schwarz

 

Der Saturn verfügt über ein imposantes Ringsystem, welches bereits mit den ersten Teleskopen zu Beginn des 17. Jahrhunderts entdeckt wurde. Nach Jupiter ist der Saturn der zweitgrößte Planet im Sonnensystem. Der Äquatordurchmesser des Saturns beträgt 120.536 km. Seine Masse beträgt rund 96 Erdmassen. Der Saturn rotiert nicht wie ein starrer Körper, sondern differenziell. Am Äquator rotiert der Planet einmal in 9h 50m 30s um seine eigene Achse, in den Polregionen einmal in 10h 40m 41s. Infolge der schnellen Rotation und seiner extrem geringen Dichte ist der Saturn zu seinen Polen hin noch deutlicher abgeplattet als der Jupiter. Sein Poldurchmesser beträgt 107.812 km. Der Saturn ist ein sogenannter Gasplanet und hat eine Dichte von 0,69 g/cm³. Er ist der einzige Planet im Sonnensystem, welcher eine geringere Dichte als Wasser (Dichte = 1 g/cm³) hat. In einen gewaltigen Ozean getaucht würde der Saturn aufgrund seiner geringen Dichte schwimmen. Die Rotationsachse des Saturns ist um 26,73° gegenüber seiner Bahnebene geneigt, so dass im Gegensatz zum Jupiter auch jahreszeitlich bedingte Effekte auftreten.

Die mittlere Entfernung des Saturns zur Sonne beträgt rund 1.427 Millionen Kilometer. Im Perihel (sonnennächsten Punkt) seiner Bahn ist er rund 1.353 Millionen km, im Aphel (sonnenfernsten Punkt) 1.515 Millionen km von der Sonne entfernt. Die Saturnbahn hat eine Exzentrizität von e = 0,0565 und eine Neigung von 2,49° gegenüber der Ekliptik. Der Abstand des Saturns von der Erde schwankt zwischen 1.195,5 und 1.658,5 Millionen Kilometer. Die scheinbare Größe der Planetenscheibe schwankt entsprechend zwischen 20,1 und 14,5 Bogensekunden. Die maximale Oppositionshelligkeit beträgt 0m,43. Die mittlere Helligkeit des Saturns beträgt 0m,7. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Saturn 29,457 Jahre.

Der Saturn verfügt über eine dichte Atmosphäre, welche zu rund 97 Prozent aus Wasserstoff (H bzw. H2) und zu rund 3 Prozent aus Helium (He) besteht. In geringen Anteilen kommen auch Ammoniak (NH3), Methan (CH4) und andere Verbindungen vor. In der obersten Atmosphärenschicht beträgt die mittlere Temperatur -139 °C. Mit zunehmender Tiefe steigen Druck und Temperatur extrem an. Die Saturnatmosphäre ist nicht so Detailreich wie die Jupiteratmosphäre. Die gelblich-braune Wolkendecke besteht überwiegend aus Ammoniakkristallen. In der Atmosphäre des Saturns gibt es mindestens zwei Wolkenschichten, eine obere und eine untere. Die untere Wolkensicht ist nur im infraroten Bereich sichtbar, da sie von der oberen verdeckt wird. Wie auf dem Jupiter gibt es in der Atmosphäre des Saturns Wirbel und Stürme. Die Wirbelstürme erscheinen als weiße ovale Flecken in der Saturnatmosphäre, so wie der etwa alle 29 Jahre auftretende Große Weiße Fleck.

 

Der Aufbau des Saturns ist noch nicht abschließend erforscht, so dass Modelle darüber erstellt werden. Demnach ähnelt der Saturn im Aufbau dem Jupiter, doch gibt es auch Unterschiede. Zwar ist der Saturn ähnlich groß wie der Jupiter, doch sind seine Masse und Dichte deutlich geringer. Die gasförmige Atmosphäre des Saturns ist etwa 1.000 km dick und damit vergleichbar mit der Dicke der Jupiteratmosphäre. Der Saturnatmosphäre schließt sich eine etwa 30.000 km dicke Schicht aus flüssigem Wasserstoff an. Zwischen beiden Schichten gibt es wie beim Jupiter einen konvektiven Übergangsbereich, d.h. es gibt keine scharfe Oberflächengrenze beim flüssigen Wasserstoff wie bei einem irdischen Ozean. Nach dieser Schicht geht der Wasserstoff in die metallische Form über. Die Wasserstoffkerne (Protonen) bilden ein Gitter. Zwischen den Protonen bewegen sich die Elektronen frei umher und bilden daher einen elektrischen Strom. In Verbindung mit der schnellen Rotation des Saturns wird ein Dynamo-Effekt generiert, welcher ein Magnetfeld induziert. Die Schicht aus flüssigem Wasserstoff ist etwa 14.000 km dick. Ihr schließt sich eine 8.000 km dicke Schicht aus Hochdruckeis an. Obwohl die Temperatur in dieser Schichttiefe bereits 13.000°C beträgt, verhindert der enorme Druck ein verdampfen des Eises. Das Zentrum des Planeten wird von einem eisenhaltigen Gesteinskern gebildet, welcher einen Durchmesser von etwa 16.000 km haben dürfte.

Der Saturn hat nach derzeitigem Stand 62 Monde, welche Durchmesser zwischen 300 m und 5.150 km haben. Der größte von ihnen ist Titan und verfügt über eine dichte Atmosphäre. Der Saturnring besteht aus Partikeln (geschätzte Anzahl: etwa 1019) von Staubkorngröße bis zu Blöcken von einigen Metern Durchmesser. Die konkrete Entstehung der Ringe war lange Zeit nicht abschließend geklärt. Eine These, wonach der Saturnring bereits bei der Entstehung des Planeten mit entstanden sei, konnte nicht aufrecht erhalten werden. Aus dynamischen Gründen hätte der Saturnring nicht solange stabil gewesen sein können. Wahrscheinlicher ist die Zerstörung eines Mondes im Orbit des Saturns. Wenn ein Mond die sogenannte Roche-Grenze erreicht, wird er durch die Gezeitenkräfte des Saturns zerstört. In diesem Fall werden die Gezeitenkräfte zwischen der dem Saturn zugewandten und der ihm abgewandten Seite des Mondes größer als die gravitativen Kräfte, die den Mond zusammenhalten.

 

In der nachfolgenden Abhandlung „Der Planet Saturn“ befindet sich eine ausführliche Darstellung über diesen Planeten.

 

 

 


 

Der Saturn
DerSaturn.pdf
PDF-Dokument [276.7 KB]
Druckversion Druckversion | Sitemap
© astromare