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Neues von den Ringen des Gasriesen
Redaktion /
Pressemitteilung der MPG
astronews.com
2. Mai 2008
Bei Planetenringen denkt man zunächst an den Saturn, dessen
eindrucksvolles Ringsystem schon von der Erde aus gut zu erkennen ist. Doch auch
die anderen großen Planeten haben Ringe. Nach Auswertung von alten Daten der
Jupitersonde Galileo präsentierten Astronomen nun neue Informationen
über die Ringe des größten Planeten des Sonnensystems.
Das Ringsystem des Jupiter aufgenommen von der
Sonde Voyager 2.
Bild: NASA / JPL |
Der Ring des Gasplaneten Jupiter ist ausgedehnter und besteht aus kleineren Teilchen als bisher angenommen. Das haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau, des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg und der
University of Maryland jetzt entdeckt. Ihnen gelang es zum ersten Mal, die Staubkörnchen, die um den Jupiter kreisen, direkt zu vermessen. Dabei fanden die Forscher unter anderem heraus, dass der Schatten des Planeten entscheidenden Einfluss auf die Umlaufbahnen der Partikel und die Struktur des Ringsystems hat.
Die Forscher berichten über ihre Resultate in der aktuellen Ausgabe der
Wissenschaftszeitschrift Nature.
Ringe aus winzigen Teilchen umgeben alle großen Planeten im Sonnensystem. Am bekanntesten sind die des Saturn, die sich von der Erde aus schon mit einem kleinen Teleskop beobachten lassen. Doch auch der Jupiter hat solch staubige Begleiter, wie man seit Ende der 1970er-Jahre weiß. Die Partikel entstanden durch Zusammenstöße der Jupitermonde mit Meteoriten und sind nur etwa ein
Tausendstel Millimeter groß. Das entspricht ungefähr der Größe der Teilchen im Zigarettenrauch.
Die Messdaten der Wissenschaftler stammen von der amerikanischen Raumsonde
Galileo, die sieben Jahre lang durch das Jupitersystem flog. An Bord trug die Sonde einen hochempfindlichen Staubdetektor, der auf seinem Weg durch den Jupiterring einige Tausend Einschläge von Staubkörnchen registrierte. Diese Daten haben die Forscher aus Deutschland und den USA jetzt ausgewertet.
"Dank unserer Messungen konnten wir bisher unbekannte Eigenschaften des Rings nachweisen",
erläutert Harald Krüger vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.
So etwa finden sich Staubteilchen in viel größerer Entfernung vom Planeten als bisher angenommen. Das gesamte Ringsystem hat damit einen Durchmesser von mehr als 640.000 Kilometer.
"Zudem fliegen einige Teilchen auf Bahnen, die stark gegen die Äquatorebene des Jupiter geneigt sind",
so Krüger.
Um die Messergebnisse zu verstehen, waren aufwändige Computersimulationen nötig.
"Dabei hat sich gezeigt, dass der Schatten des Jupiter eine viel größere Rolle spielt, als wir dachten", erklärt Douglas P. Hamilton von der
University of Maryland. Auf der Tagseite des Riesenplaneten lädt die Sonnenstrahlung die Staubteilchen positiv auf, während sie auf der Nachtseite eine negative Ladung tragen.
Auf ihrer Reise durch das starke Magnetfeld des Planeten wirken deshalb völlig verschiedene Kräfte auf die Partikel - je nachdem, ob sie gerade durch Licht oder Schatten fliegen.
Die Forscher entdeckten, dass dieses komplizierte Wechselspiel die Bewegung der Staubteilchen maßgeblich bestimmt.
"Mit unserem Modell lassen sich alle wesentlichen Strukturen im Ring erklären, die wir beobachtet haben", sagt Harald Krüger.
Die Ergebnisse der Wissenschaftler sind nicht nur für das Verständnis des Jupitersystems von Bedeutung, denn elektrisch aufgeladene Staubteilchen spielen auch bei der Geburt von Planeten eine entscheidende Rolle.
"Jupiters Ringe sind wie ein Labor, in dem wir staubige astrophysikalische Prozesse untersuchen können", so Krüger.
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