Rätselhafte Ringe

Ein kleiner Satelliten-Kontrollraum an der Universität Boulder in Colorado. Zwischen Computermonitoren sitzen Wissenschaftler vom Institut für Weltraumphysik LASP und stimmen per Gegensprechanlage die Manöver der Raumsonde Cassini mit ihren NASA-Kollegen in Kalifornien ab. Verantwortlich für dieses Projekt ist Larry Esposito. Seit den 70er Jahren erforscht er den Planeten Saturn. Bei der Pioneer-11-Mission war er derjenige, der den sechsten Saturn-Ring entdeckte, den so genannten F-Ring.

Die Daten kamen langsam damals, Zeile für Zeile, wie ein sehr verzögertes Fernsehbild. Und dann war plötzlich der neue Ring zu sehen. Ich überprüfte seine Position und seine Helligkeit, und im September 79 konnten wir die Entdeckung bekannt geben.

Bald darauf entdeckten Espositos Kollegen den G-Ring und später noch viele weitere, feinere Strukturen der Saturnringe. In den vergangenen 25 Jahren hat sich Esposito sehr intensiv mit der Frage beschäftigt, wie und wann diese Strukturen entstanden sind - ob gleich mit der Entstehung des Planeten, vor Milliarden von Jahren, oder ob sie sich erst in jüngster Zeit gebildet haben - vor wenigen Millionen Jahren. Esposito:

Seit etwa 20 Jahren ist diese Frage umstritten. Meine neuesten Computersimulationen zeigen, dass vermutlich beide Ideen richtig sind: Das Material der Ringe ist alt, und doch sind die Ringe relativ jung. Denn: Sie bilden sich immer wieder neu. Angefangen hat es damit, dass bei der Entstehung des Planeten Material übrig geblieben ist, zuerst in der Form von Monden. Diese Monde wurden durch Zusammenstöße zerstört, und aus den Bruchstücken sind die Ringe hervorgegangen. Zugleich aber klumpte sich das Ringmaterial auch wieder an und bildete neue Monde. Wir haben also ein ständiges Recycling zwischen Ringen und Monden. So lässt es sich erklären, dass die Ringe so alt werden konnten wie das Sonnensystem.

Ein ständiges Werden und Vergehen also aus Monden, die zu kleineren Gesteinsbrocken zerbrechen und dann zu Ringen werden, in denen sich wieder neue Monde bilden. Im Fall des Planeten Erde wäre dies nicht möglich gewesen. Esposito:

Die Erde war erst einmal alleine da. Dann wurde sie von einem anderen Objekt getroffen bei dieser Kollision wurde Material aus beiden Objekten herausgeschlagen. Und dieses Material hat einen Ring gebildet und sich dann zu einem Mond zusammengefunden. Warum aber hat sich nur ein einziger Mond gebildet? Die Antwort, die unsere Simulationen geben, ist: weil in dem Ring um die Erde sehr große Material-Mengen vorhanden waren. 1000 mal mehr als in den Saturn-Ringen. Darum kam es zu diesen kollektiven Phänomen, darum bildete sich bei der Erde nur ein Mond.

Um den endgültigen Beweis für seine Theorien anzutreten, will Esposito noch detailliertere Computersimulationen anstellen. Dazu aber fehlen ihm noch wichtige Informationen - etwa: wie viele Monde sich in den Ringen des Saturn befinden. Wie groß diese Gesteinsbrocken sind. Und: Was genau passiert, wenn zwei Monde aufeinander prallen. Diese Daten soll nun die Raumsonde Cassini liefern, die Anfang Juli für 4 Jahre in eine Saturn-Umlaufbahn geht. Espositos größte Hoffnung ist es, bald beobachten zu können, wie Monde in den Saturnringen zusammenstoßen. Bei diesen Kollisionen entstehen gewaltige Lichtblitze, die mit Cassini zu sehen sein müssten. Esposito:

Es braucht immer noch das menschliche Auge, um so etwas zu erkennen. Am 1. Juli werde ich wieder auf die Bildschirme schauen, wie vor 25 Jahren. Cassini wird acht Stunden am Tag Daten senden und meine Studenten und ich, wir werden in Schichten arbeiten, die Bilder und Spektren analysieren und schauen, ob wir etwas Interessantes finden.