10. September 2007 Bei den größten Planeten im Sonnensystem, dem Jupiter und dem Saturn, handelt es sich im Wesentlichen um riesige Gasbälle. Ihre vermutlich aus metallischem Wasserstoff bestehenden festen Kerne sind vergleichsweise klein. Wie schnell sie rotieren, ist schwer zu ermitteln.
Forscher der University of California in Los Angeles haben jetzt beim Saturn die Drehgeschwindigkeit neu bestimmt. Ihr Wert unterscheidet sich zwar nur geringfügig von dem bisher gültigen, aber die kleine Differenz könnte dazu beitragen, die Entstehung der großen Planeten besser zu verstehen.
Saturn schneller um die eigene Achse
Bislang waren die Forscher der Meinung, dass sich der feste Kern des Saturns in 10 Stunden, 39 Minuten und 22 Sekunden einmal um seine Achse dreht. Das hatte man aus dem Magnetfeld und der Radiostrahlung des Planeten hergeleitet. Der neuen Bestimmung liegen Schwerkraftmessungen von Cassini sowie Okkultations- und Winddaten der Pioneer- und Voyager-Sonden zugrunde. Das Ergebnis ist ein um etwa sieben Minuten schnellerer Umlauf um die Achse.
Daraus folgern die Forscher, dass die äquatorialen Windgeschwindigkeiten auf dem Saturn kleiner sind als bislang angenommen. Wichtiger aber ist, dass die mit Modellen errechnete Dichteverteilung innerhalb des Planeten anders verläuft als vermutet. Aus der Differenz ergibt sich für den Saturn ein deutlich kleinerer Kern, wie die Forscher in der Zeitschrift „Science“ berichten.
Zwei Hypothesen zur Entstehungsgeschichte
Nach den derzeitigen Vorstellungen sollten Jupiter und Saturn einen großen Kern haben, wenn sie durch sogenannte Akkretion im äußeren Sonnensystem entstanden sind, also dadurch, dass sich kleinere Partikeln zu immer größeren zusammenfügten und die Objekte dadurch schließlich das rund Fünfzehnfache der Erdmasse erreichten. Ein solch schwerer Kern hätte große Mengen an Wasserstoff und Helium an sich binden und dadurch zu einem großen Planeten werden können.
Die andere Möglichkeit besteht darin, dass in der Gasscheibe, die die Protosonne umgab, durch Instabilitäten starke Dichteschwankungen entstanden, in deren Folge einige Scheibensegmente kollabierten und auf diese Weise zu Planeten wurden. Ein Teil des schwereren Materials wäre innerhalb dieser Planeten zum Zentrum gesunken und hätte die Kerne geformt. In dem Fall würden deren Masse diejenige von einigen wenigen Erden nicht übersteigen. Die neuen Rotationsdaten könnten helfen, zu entscheiden, welche der Entstehungsgeschichten wahrscheinlicher ist.
Text: G.P./F.A.Z., 10.09.207, Nr. 210 / Seite 42
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