Beobachtungstipp im März 2009

Lange Zeit war der Planet Saturn der Außenposten unseres Sonnensystems. Er gehört zu den Planeten, die den Menschen schon im Altertum bekannt war. Zur vorteleskopischen Zeit war allerdings nicht viel über den Planeten bekannt. Lediglich seine fast dreißigjährige Umlaufzeit und ein fünfzehnjähriger Lichtwechsel fiel den beobachteten Astronomen zur Zeit vor Galileo Galilei auf. Der italienische Wissenschaftler Galilei erreichte mit seinen Möglichkeiten nicht den Durchbruch der Saturnforschung. Er entdeckte aber zwei Monde, die innerhalb von Jahren verschwanden und wieder auftauchten.

Planet Saturn von 2003 - 2009, Christian Overhaus

Mit der Saturnforschung ist der Name Christiaan Huygens sehr verbunden. Huygens entdeckte nicht nur den Saturnmond Titan, sondern beschrieb auch als erster die wahre Gestalt des Saturnringes. Er fand die Erklärung für die wechselnde Ansicht des Ringes und löste damit Galileis Problem mit den beiden Monden. Ein weiterer Forscher, der sich ausgiebig mit dem Planeten Saturn beschäftigte, war Giovanni Domenico Cassini. Der französische Astronom italienischer Herkunft entdeckte vier Saturnmonde und eine seltsame Teilung des Ringes. Besonders rätselhaft war die Beobachtung des Saturnmondes Iapetus. Dieser Mond war nur auf der einen Seite des Planeten zu beobachten. Diese außergewöhnliche Helligkeitsschwankung erklärte er mit einer unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheit des Mondes. Er ging davon aus, dass Iapetus, wie der Erdmond, gebunden rotiert. Das könnte erklären, warum der Mond uns auf der einen Seite des Saturns seine helle und auf der anderen Seite des Planeten seine dunkle Seite zuwendet. Diese Vermutung konnte durch Beobachtungen im Raumfahrtzeitalter bestätigt werden und ist noch eines der ungelösten Rätsel des Sonnensystems.

Die Cassini-Teilung ist eine etwa eine Bogensekunde große Teilung der Saturnringe. Diese Lücke ist nicht leer, sondern mit dunklerem Material angefüllt. Deshalb erscheint sie als schwarze Lücke im Saturnring. Der Astronom William Herschel entdeckte mit seinen größeren Teleskopen noch weitere drei Monde. Bis zum 19. Jahrhundert hatte man also mit teleskopischer Beobachtung acht Saturntrabanten entdeckt. Die fotographische Beobachtung und zuletzt die Erforschung des Planetensystems durch Raumsonden erhöhten die Zahl der bekannten Saturnmonde auf 60. Jüngstens wurde noch die Entdeckung eines 1km großen Mondes bekannt gegeben (dpa-Meldung vom 5. März 2009).

Viele dieser Monde sind größere Felsbrocken, die innerhalb des Ringsystems vagabundieren. Sie sorgen als Hirtenmonde für die Stabilität des Ringsystems. Die Ringe bestehen aus vielen Gesteins- und Felsbrocken. Das Spektrum geht dabei von Staubkorngröße bis hin zu hausgroßen Brocken, die wie Minimonde den Planeten umkreisen. Während die erdgebundenen Beobachter keine zufriedenstellenden Beobachtungen zur Konsistenz der Saturnringe machen konnten, gelang der große Durchbruch mit den Besuchen der Raumsonden Pioneer 11, Voyager 1 und 2 sowie der Cassini-Huygenssonde. Besonders Cassini-Huygens liefert uns ein eindrucksvolles Bild von der Dynamik des Saturnsystems.

Seit 2004 begleitet die Cassinisonde den Saturn. Die Zusatzmission Huygens, eine kleine Landesonde, konnte auf dem größten Saturnmond Titan landen und einige Bilder von der Oberfläche des gasumhüllten Mondes zur Erde senden. Vom rätselhaften Mond Iapetus gelangen spektakuläre Aufnahmen. Der Mond scheint halb hell, halb dunkel zu sein. Es wird vermutet, dass ein großer Einschlag auf der einen Seite des Mondes die dunklen Rückstände hinterlassen hat. Die helle Seite des Mondes reflektiert 40% des einfallenden Lichtes. Die dunkle Seite hingegen nur 4%. Die Oberfläche ist dunkler als die Oberfläche des Erdmondes, der immerhin 7% des eintreffenden Sonnenlichts reflektiert.

Die anderen Monde sind nicht weniger interessant. Mimas zum Beispiel, ein Mond dessen Durchmesser nur 400km beträgt, besitzt einen Einschlagkrater, der 130km durchmisst. Rein optisch erinnert der Mond sehr an die Raumstation "Todesstern" in der Science-Fiction-Saga "Krieg der Sterne". Es scheint ein Glücksfall gewesen zu sein, dass der Impakt den Mond nicht zerrissen hat.

Die Cassinisonde selbst lieferte wunderbare Aufnahmen vom Saturn und seinem Ringsystem, zum Teil im Gegenlicht der Sonne. Auf einigen Aufnahmen ist sogar die Erde als winziges Lichtpünktlein zu sehen. Neben der Raumsonde Cassini lieferte auch das Hubble-Space-Teleskop hochauflösende Bilder vom Saturn. Ingesamt zeigt sich der Saturn als System mit einer sehr dynamischen Atmosphäre, die der des Jupiters in nichts nachsteht. So beobachtet man auch auf dem Saturn Wirbelstürme, die selbst in Amateurteleskopen zu sehen sind. Wobei die Qualität der Amateurgeräte die der Pioniere der astronomischen Beobachtung um vieles übertreffen. Der Saturn zeigt sogar Phänomene wie Polarlicht, das unseren Augen allerdings verborgen bleibt und nur von der Cassinisonde gesichtet wurde.

Ein besonderes Rätsel sind speichenartige Strukturen auf dem Saturnringen, die von der Voyager 2 Sonde fotographiert wurden. Diese dunklen Staubstrukturen konnten auch mit dem Hubble-Teleskop nachgewiesen werden. Die Cassinisonde fand die Speichen zunächst nicht vor, konnte aber nach 2005 ebenfalls positive Beobachtungen machen. Geklärt sind die Ursachen für dieses Phänomen noch nicht. Vermutlich sind es Wechselwirkungen von Staub mit dem Magnetfeld des Saturns, die die Speichen erzeugen.

Wenn der Saturn in diesen Tagen in Opposition steht, ist er die ganze Nacht über zu beobachten. Noch günstig im Sternbild Löwe zeigt sich der Saturn zur Zeit fast ohne Ringsystem. Die Lage der Ringe entspricht etwa der Erdbahnebene um die Sonne. Somit schauen wir auf die Kante der ca. 1km dicken Ringe. Da die Bahn des Saturns 2,5° Grad gegen die Erdbahn geneigt ist, verschwindet der Ring nie ganz. Im Februar ist die Ringöffnung 2° Grad groß und wächst bis April auf 4° Grad an. Ende August schauen wir nur auf die Ringkante. Leider wird es schwer sein, den Planeten an sich in der Abenddämmerung zu finden.

Gute 1,3 Milliarden Kilometer ist der Planet zur Opposition von der Erde entfernt. Mit 47 Bogensekunden Größe (inklusive Ring) ist der Saturn bereits in kleinen Teleskopen ein wahrer Hingucker. In Ferngläsern ist er allerdings nur als länglicher Stern zu erkennen. Die ungünstige Lage des Ringes wird aber auch das zur Zeit nicht ermöglichen. Teleskopbeobachter haben aber die Möglichkeit Vorübergänge des Mondes Titan vor der Planetenscheibe des Saturns zu beobachten. Leider finden die Titanvorübergänge nur am Tage statt und sind von Deutschland aus unbeobachtbar. Theoretisch kann man auch Vorübergänge anderer Monde beobachten. Wegen der geringen Größe ist das aber sehr schwierig. Dennoch gehört der Saturn auf den Beobachtungsplan einer jeden Sternennacht.

Clear Skies,
Christian Overhaus