Bei der Annäherung an den Saturn werfen die vom Cassini-Raumschiff erhaltenen Daten bereits eine rätselhafte Frage auf: Wie lang ist der Tag auf dem Saturn?
Cassini nahm Messungen des Tageslängenindikators vor, der als am zuverlässigsten angesehen wurde, dem Rhythmus natürlicher Funksignale vom Planeten. Die Ergebnisse geben 10 Stunden, 45 Minuten, 45 Sekunden (plus oder minus 36 Sekunden) als die Zeitspanne an, die Saturn benötigt, um jede Umdrehung abzuschließen. Hier ist das Rätsel: Das sind ungefähr 6 Minuten oder ein Prozent länger als die Funkrotationsperiode, die von den Raumfahrzeugen Voyager 1 und Voyager 2 gemessen wurde, die 1980 und 1981 von Saturn geflogen wurden.
Cassini-Wissenschaftler stellen die sorgfältigen Messungen der Voyager nicht in Frage. Und sie glauben definitiv nicht, dass sich der gesamte Planet Saturn tatsächlich so viel langsamer dreht als vor zwei Jahrzehnten. Stattdessen suchen sie nach einer Erklärung, die auf einer gewissen Variabilität basiert, wie die Rotation tief im Saturn den Funkimpuls antreibt.
Die Radiotöne der Saturnrotation, die auch die ersten von Cassini untersuchten Saturngeräusche sind, sind wie ein Herzschlag und können unter http://www.jpl.nasa.gov/videos/cassini/0604/ und http: //www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio
"Die Rotationsmodulation von Funkemissionen entfernter astronomischer Objekte wird seit langem verwendet, um sehr genaue Messungen ihrer Rotationsperiode zu liefern", sagte Dr. Don Gurnett, Hauptforscher für das Instrument Cassini Radio and Plasma Wave Science der Universität von Iowa, Iowa City . "Die Technik ist besonders nützlich für riesige Gasplaneten wie Jupiter und Saturn, die keine Oberflächen haben und von Wolken bedeckt sind, die direkte visuelle Messungen unmöglich machen."
Der erste Hinweis auf etwas Seltsames an dieser Art der Messung am Saturn war 1997, als ein Forscher vom Observatoire de Paris berichtete, dass sich die Funkrotationsperiode des Saturn erheblich von der der Voyager unterschied.
Dr. Michael D. Desch, Mitglied des Cassini Radio Plasma Wave Science-Teams und Wissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Md., Hat die vom Cassini vom 29. April 2003 bis zum 10. Juni 2004 gesammelten Saturn-Funkdaten analysiert "Wir sind uns alle einig, dass die Funkrotationsperiode des Saturn heute länger ist als während des Voyager-Vorbeiflugs 1980", sagte er.
Gurnett sagte: "Obwohl sich die Funkrotationsperiode des Saturn seit den Voyager-Messungen deutlich verschoben hat, kann sich keiner von uns einen Prozess vorstellen, der dazu führen würde, dass sich die Rotation des gesamten Planeten tatsächlich verlangsamt." Es scheint also, dass zwischen dem tiefen Inneren des Planeten und dem Magnetfeld eine Art Schlupf besteht, der die geladenen Teilchen steuert, die für die Funkemission verantwortlich sind. “ Er schlägt vor, dass die Lösung mit der Tatsache verbunden sein könnte, dass die Rotationsachse des Saturn nahezu identisch mit seiner Magnetachse ist. Jupiter mit einem größeren Unterschied zwischen seiner Magnetachse und seiner Rotationsachse zeigt keine vergleichbaren Unregelmäßigkeiten in seiner Funkrotationsperiode.
„Dieser Befund ist sehr wichtig. Es zeigt, dass die Idee eines starr rotierenden Magnetfelds falsch ist “, sagte Dr. Alex Dessler, ein leitender Wissenschaftler an der Universität von Arizona, Tucson. Auf diese Weise können die Magnetfelder von Gasriesenplaneten denen der Sonne ähneln. Das Magnetfeld der Sonne dreht sich nicht gleichmäßig. Stattdessen variiert seine Rotationsperiode mit dem Breitengrad. „Das Magnetfeld des Saturn hat mehr mit der Sonne gemeinsam als mit der Erde. Die Messung kann so interpretiert werden, dass sich der Teil des Saturn-Magnetfelds, der die Funkemissionen steuert, in den letzten zwei Jahrzehnten auf einen höheren Breitengrad bewegt hat “, sagte Dressler.
"Ich denke, wir werden das Rätsel lösen können, aber es wird einige Zeit dauern", sagte Gurnett. "Wenn Cassini vier Jahre oder länger in der Umlaufbahn um den Saturn ist, sind wir in einer hervorragenden Position, um langfristige Schwankungen der Funkperiode zu überwachen und die Rotationsperiode mit anderen Techniken zu untersuchen."
Cassini, der 12 wissenschaftliche Instrumente trägt, ist nur zwei Tage von seinem planetarischen Rendezvous mit Saturn entfernt. Am 30. Juni wird es das erste Raumschiff sein, das den Saturn umkreist, wenn es eine vierjährige Untersuchung des Planeten, seiner Ringe und seiner 31 bekannten Monde beginnt. Das Raumschiff flog kürzlich an Saturns Kratermond Phoebe vorbei, wo es spektakuläre Bilder sowie Daten zu seiner Masse und Zusammensetzung aufzeichnete.
Die Mission Cassini-Huygens ist ein Kooperationsprojekt der NASA, der Europäischen Weltraumorganisation und der italienischen Weltraumorganisation. Das Jet Propulsion Laboratory, eine Abteilung des California Institute of Technology in Pasadena, verwaltet die Cassini-Huygens-Mission für das NASA Office of Space Science in Washington, DC. JPL entwarf, entwickelte und montierte den Cassini-Orbiter.
Die neuesten Bilder und weitere Informationen zur Mission Cassini-Huygens finden Sie unter http://www.nasa.gov/cassini.
Originalquelle: NASA / JPL-Pressemitteilung
