Die Ringe des Saturn sind nicht nur eine hübsche Dekoration – Wissenschaftler können diese Funktion nutzen, um zu verstehen, was tief im Inneren des Planeten vor sich geht.
Mit den berühmten Ringen als Seismograph untersuchten Wissenschaftler die Prozesse im Inneren des Planeten und stellten fest, dass sein Kern „unscharf“ sein muss. Anstelle einer festen Kugel wie der der Erde scheint Saturns Kern aus einer „Suppe“ aus Gestein, Eis und metallischen Flüssigkeiten zu bestehen, die sich vermischen und die Schwerkraft des Planeten beeinflussen.
Die neue Studie verwendete Daten der Cassini-Mission der NASA, die von 13 bis 2004 2017 Jahre lang den Saturn und seine Monde umkreiste. Im Jahr 2013 zeigten die Daten der Mission erstmals, dass der innerste Ring des Saturn, der D-Ring, auf eine Weise pulsiert und wirbelt, die nicht vollständig durch den Gravitationseinfluss der Monde des Planeten erklärt werden kann. Eine neue Studie untersucht diese Bewegungen in den Ringen des Saturn genauer, um Einblick in die Prozesse im Inneren zu gewinnen.
Der Kern des Planeten sieht nicht nur schleimig aus, sondern erstreckt sich auch über 60 % des Durchmessers des Planeten und ist damit viel größer als bisher angenommen. Die Analyse zeigte, dass der Kern des Saturn etwa 55-mal massereicher sein könnte als der gesamte Planet Erde. Die Studie sagt voraus, dass 17 der Kernmassen der Erde aus Eis und Gestein bestehen und der Rest aus Flüssigkeit auf der Basis von Wasserstoff und Helium. Bewegungen im Kern verursachen ständige Wellen auf der Oberfläche des Saturn. Diese Oberflächenwellen verursachen subtile Änderungen in der Schwerkraft des Planeten, die sich anschließend auf die Ringe auswirken.
„Saturn zittert immer, aber es ist nicht wahrnehmbar“, sagten die Wissenschaftler in einer Erklärung. „Die Oberfläche des Planeten bewegt sich alle ein bis zwei Stunden um etwa einen Meter, wie ein langsam instabiler See. Wie ein Seismograph nehmen die Ringe die Gravitationsstörungen auf und die Ringteilchen beginnen zu schwingen.“
Laut Wissenschaftlern deutet die Natur dieser Ringwellen darauf hin, dass der Kern trotz seiner Schwingungen aus stabilen Schichten unterschiedlicher Dichte besteht. Schwerere Materialien befinden sich um das Zentrum des Planeten herum und vermischen sich nicht mit leichteren Materialien näher an der Oberfläche.
„Damit das Gravitationsfeld des Planeten mit diesen bestimmten Frequenzen oszillieren kann, muss das Innere stabil sein, und das ist nur möglich, wenn der Anteil von Eis und Gestein allmählich zunimmt, je näher man sich dem Zentrum des Planeten nähert“, so die Forscher.
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