Neue Erkenntnisse zu Saturns F-Ring und dessen Schäfermonden

Cassini-Aufnahme von Saturns Ringsystem. Der F-Ring ist der äußerste Ring auf dem Bild. Seine Schäfermonde Prometheus und Pandora sind etwas oberhalb der Bildmitte zu sehen. (NASA / JPL / Space Science Institute)
Cassini-Aufnahme von Saturns Ringsystem. Der F-Ring ist der äußerste Ring auf dem Bild. Seine Schäfermonde Prometheus und Pandora sind etwas oberhalb der Bildmitte zu sehen. (NASA / JPL / Space Science Institute)

Ryuki Hyodo, ein Student im 2. Jahr des Doktoratsstudiums, und Professor Keiji Ohtsuki von der Graduate School of Science an der Kobe University haben festgestellt, dass Saturns F-Ring und seine Schäfermonde ein natürliches Ergebnis der letzten Entstehungsphasen von Saturns Mondsystem sind. Ihre Entdeckung wurde am 17. August 2015 online im Journal Nature Geoscience veröffentlicht.

Saturn, der zweitgrößte Planet unseres Sonnensystems, ist dafür bekannt, mehrere Ringe und Monde zu haben. Im Jahr 1979 entdeckte die Raumsonde Pioneer 11 den F-Ring kurz außerhalb des Hauptringsystems, das sich Zehntausende Kilometer weit erstreckt. Der F-Ring ist sehr schmal und hat nur eine Breite von wenigen hundert Kilometern. Er besitzt zwei Schäfermonde namens Prometheus und Pandora, die innerhalb beziehungsweise außerhalb des Rings den Saturn umkreisen. Obwohl die Raumsonden Voyager und Cassini später detaillierte Beobachtungen des F-Rings und seiner Schäfermonde machten, war ihr Ursprung bisher unklar.

Der neuesten Theorie zur Entstehung von Monden zufolge besaß Saturn einst Ringe mit viel mehr Teilchen als heute, und die Monde bildeten sich durch die Ausbreitung und Zusammenballung (Akkretion) dieser Teilchen. Während der letzten Stadien der Mondbildung tendierten mehrere kleine Monde dazu, nahe des äußeren Randes des Rings zu entstehen. Andererseits sprechen Beobachtungen der Raumsonde Cassini dafür, dass die kleinen Monde, die nahe des äußeren Randes des Hauptringsystems kreisen, einen dichten Kern besitzen.

In ihren Simulationen, die teilweise mit den Computersystemen am National Astronomical Observatory of Japan durchgeführt wurden, enthüllten Hyodo und Ohtsuki, dass der F-Ring und seine Schäfermonde entstanden, als diese kleinen Monde mit ihren dichten Kernen miteinander kollidierten und teilweise zerbrachen. Mit anderen Worten: Das System des F-Rings und seine Schäfermonde sind ein natürliches Ergebnis des Bildungsprozesses von Saturns Ring-Mond-System.

Diese neue Entdeckung könnte helfen, die Entstehung von Mondsystemen innerhalb und außerhalb unseres eigenen Sonnensystems nachzuvollziehen. Beispielsweise kann der oben genannte Entstehungsmechanismus auch auf die Ringe und Schäfermonde von Uranus angewandt werden, die jenen des Saturn ähneln.

Hyodo, der für seine Forschung seit April 2015 das Institut de Physique du Globe de Paris besucht, sagte: “Mit dieser Studie waren wir in der Lage zu zeigen, dass die aktuellen Ringe des Saturn die Entstehungs- und Entwicklungsprozesse des planetaren Mondsystems widerspiegeln.”

“Da es innerhalb und außerhalb Japans Pläne gibt, das Mondsystem Jupiters und die Marsmonde zu erforschen, werden wir fortfahren, den Ursprung der Mondsysteme zu offenbaren. Das ist ein Schlüssel dafür, den Entstehungsprozess von Planetensystemen zu verstehen”, sagte Ohtsuki.

Quelle: http://www.kobe-u.ac.jp/en/NEWS/topics/2015_08_19_01.html

(THK)

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