Pressenotiz 09/2007 - 03. August 2007

Raumsonde CASSINI/HUYGENS enthüllt den Ursprung des geheimnisvollen G-Staubrings um Saturn

Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung messen starke Abschwächung von Elektronen aufgrund einer konzentrierten Ansammlung von Staubteilchen im G-Ring von Saturn.

Während die Herkunft der Staubteilchen in den anderen Staubringen um Saturn jeweils direkt mit einem Eismond in Verbindung gebracht werden konnte (z.B. Enceladus für den E-Ring oder Prometheus und Pandora für den F-Ring), gab der G-Ring den Forschern Rätsel auf, da dort kein Eismond den Saturn umkreist. Forscher der NASA Mission Cassini scheinen nun eine Erklärung gefunden zu haben.

In einer Veröffentlichung in der Zeitschrift SCIENCE vom 3. August 2007 berichten Cassini-Wissenschaftler, dass der G-Ring durch Erosion großer Eispartikel aus einer Region am inneren Rand des G-Rings gespeist wird. In dieser Region, dem so genannten "G-Ring arc", befinden sich wesentlich mehr und größere Eispartikel als im Rest des Ringes; sie erscheint deshalb in Bildern wesentlich heller. Dieses Reservoir im G-Ring arc speist den G-Ring kontinuierlich, analog zu einem kleinen Eismond. Diese Interpretation war nur durch die simultane Auswertung mehrerer Instrumente auf der Raumsonde möglich.

Zur Interpretation der G-Ring-Messungen waren neben den Bildern der Cassini-Kamera auch Daten des Magnetospheric Imaging Instruments MIMI herangezogen worden. Einer der MIMI-Sensoren, das Low Energy Magnetospheric Measurement System MIMI/LEMMS ist am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) entwickelt und gebaut worden. "Bilder der Kamera aus der Entfernung zeigen, wo der G-Ring arc ist und wie er sich bewegt, während MIMI/LEMMS etwas über die Anzahl der Eisteilchen in dieser Region sagen kann, wenn die Raumsonde direkt durch diese Region fliegt", erklärt Dr. Matthew Hedman, ein Mitglied des Cassini-Kamerateams, der an der Cornell University in Ithaca, NY, USA arbeitet und Erstautor des SCIENCE-Artikels ist.

Cassini flog im September 2005 in die Nähe des G-Rings, und MIMI/LEMMS konnte den G-Ring arc detektieren. "Die mit MIMI/LEMMS gemessene Anzahl von energiereichen Elektronen zeigte eine starke Absorption im G-Ring arc. Dies deutete darauf hin, dass irgendetwas die Elektronen daran hindert, entlang der Magnetfeldlinien zu Cassini zu gelangen und mit MIMI/LEMMS gemessen zu werden", sagt Elias Roussos vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und MIMI-Teammitglied. "Kleine Staubteilchen können eine solch starke Absorption von energiereichen Elektronen nicht erzeugen. Deshalb wissen wir nun, dass in dem G-Ring arc weit mehr Material und größere Eisteilchen sein müssen."

Abbildung 1: Die Grafik zeigt ein Bild des Cassini-Kamerasystems und die Absorption der Elektronen-Zählrate, gemessen mit MIMI/LEMMS entlang der Cassini-Bahn, beim Durchflug durch den "G-Ring arc".

(Hintergrundbild: NASA/JPL/Space Science Institute)

Der G-Ring befindet sich in einem Abstand von 172000 km vom Saturnzentrum und hat eine radiale Ausdehnung von etwa 6000 km. Der G-Ring arc befindet sich nahe dem inneren Rand und hat eine Ausdehnung von etwa 250 km. Bereits kurz nach der Ankunft von Cassini bei Saturn konnte die Kamera den G-Ring arc in den Bildern aus größerer Entfernung sehen. Seitdem ist er mehrfach beobachtet worden und stellt sich als langlebiges "Objekt" im G-Ring dar. Aus den jetzt veröffentlichten Messungen schlussfolgern die Cassini-Wissenschaftler, dass die Eisteilchen im G-Ring arc Größen zwischen Erbsen und Steinbrocken aufweisen können.

Cassini/Huygens ist eine gemeinsame Mission der amerikanischen Weltraumbehörde NASA, der europäischen Weltraumagentur ESA und der italienischen Weltraumagentur ASI, koordiniert durch das Jet Propulsion Laboratory JPL in Pasadena, Kalifornien, USA.

Das MIMI-Instrument besteht aus drei Sensoren. Einer davon, MIMI/LEMMS, wurde am MPS entwickelt und gebaut. Das internationale MIMI-Team hat Mitglieder in USA, Frankreich, Deutschland.

Das Kamerasystem auf Cassini wurde entwickelt und gebaut bei JPL. Das internationale Kamerateam hat Mitglieder in den USA, England, Frankreich und Deutschland.

Weitere Informationen

Elias Roussos
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Str. 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel.: 05556-979-413
Email: roussosmps.mpg.de

Dr. Norbert Krupp
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Str. 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel.: 05556-979-154
Email: kruppmps.mpg.de