Astronomie: Saturn-Ring aus Staub riesiger als gedacht

Ein erst 2009 entdeckter äußerer Ring um den Planeten Saturn ist erheblich größer als bislang vermutet und besteht überwiegend aus sehr kleinen Staubpartikeln. Das zeigt der Vergleich von Messungen des Infrarot-Weltraumteleskops „Wise“ mit Computermodellen des Rings durch ein Forscherteam aus den USA. Der Staubring reiche über 16 Millionen Kilometer weit ins All hinaus. Hauptbestandteil seien Partikel im Größenbereich zwischen vier und 100 Mikrometer, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt „Nature“.

„Die Teilchen des äußeren Rings stammen vermutlich vom Saturnmond Phoebe“, schreiben Douglas Hamilton von der Universität Maryland und seine Kollegen. Dieser 220 Kilometer große Himmelskörper umrundet Saturn in einem Abstand von 11 bis 15 Millionen Kilometern. Einschläge von Mikrometeoriten führen zu einem ständigen Auswurf von kleinen Partikeln des Mondes ins All. Hamilton und seine Kollegen haben die Bahnbewegungen dieser ausgeworfenen Teilchen für unterschiedliche Größenverteilungen mithilfe von Computersimulationen verfolgt und mit den Messdaten von „Wise“ verglichen.

Ungewöhnlich viele kleine Teilchen

Wise, der Wide-Field Infrared Survey Explorer, durchmustert seit Januar 2010 den gesamten Himmel im Infrarotbereich. Im Juni 2010 erfasste das Weltraumteleskop dabei auch Saturn und sein Ringsystem. Die Entdeckungsaufnahmen des Infrarot-Weltraumteleskops „Spitzer“ hatten den äußeren Ring zunächst in einem Bereich von 128 bis 207 Saturn-Radien gezeigt, entsprechend 7,7 bis 12,5 Millionen Kilometern. Die Wise-Daten zeigen nun, dass der Phoebe-Ring noch erheblich größer ist: Er reicht bis zu 270 Saturn-Radien weit ins All hinaus, nach innen endet er möglicherweise erst bei 50 Saturn-Radien.

Die beste Übereinstimmung mit den Messdaten erzielen Hamilton und seine Kollegen mit einer sehr steilen Verteilung der Teilchengrößen, bei der also kleine Partikel sehr viel häufiger vorkommen als größere. „Eine solche Verteilung ist im Sonnensystem ungewöhnlich“, stellen sie fest. Es müsse beim Phoebe-Ring Entstehungsprozesse geben, die bislang nicht ausreichend beachtet wurden. Infrage kommen Erosionen an der Oberfläche von Phoebe durch Sonnenwind oder interstellaren Staub.