Jeder, der nach Verschiedenheiten aus den Anfängen des Sonnensystems sucht, kann sie wahrscheinlich alle an einem Ort finden: dem Saturn-System. Eine neue Analyse der Daten des Cassini-Raumfahrzeugs legt nahe, dass Saturnmonde und -ringe „Altertümer“ aus der Zeit der Anfänge unseres Sonnensystems sind.
"Das Studium des Saturn-Systems hilft uns, die chemische und physikalische Entwicklung unseres gesamten Sonnensystems zu verstehen", sagte der Cassini-Wissenschaftler Gianrico Filacchione vom italienischen Nationalen Institut für Astrophysik. "Wir wissen jetzt, dass das Verständnis dieser Entwicklung nicht nur das Studium eines einzelnen Mondes oder Rings erfordert, sondern auch das Zusammensetzen der Beziehungen, die diese Körper miteinander verbinden."
Die Ringe, Monde, Moonlets und andere Trümmer stammen aus mehr als 4 Milliarden Jahren. Sie stammen aus der Zeit, als sich die Planetenkörper in unserer Nachbarschaft aus dem protoplanetaren Nebel zu bilden begannen, der Materialwolke, die die Sonne nach ihrer Entzündung als Stern noch umkreist.
Daten vom visuellen und Infrarot-Mapping-Spektrometer (VIMS) von Cassini haben gezeigt, wie Wassereis und auch Farben - die Zeichen für nicht wasserhaltige und organische Materialien sind - im gesamten Saturn-System verteilt sind. Die Daten des Spektrometers im sichtbaren Teil des Lichtspektrums zeigen, dass die Färbung der Ringe und Monde im Allgemeinen nur hauttief ist.
Mit seinem Infrarotbereich entdeckte VIMS auch reichlich Wassereis - zu viel, um von Kometen oder anderen neueren Mitteln abgelagert zu werden. Die Autoren schließen daraus, dass sich das Wassereis um die Zeit der Geburt des Sonnensystems gebildet haben muss, da Saturn die Sonne jenseits der sogenannten „Schneegrenze“ umkreist. Außerhalb der Schneegrenze, im äußeren Sonnensystem, in dem sich Saturn befindet, trägt die Umgebung dazu bei, das Wassereis wie eine Tiefkühltruhe zu erhalten. Innerhalb der „Schneegrenze“ des Sonnensystems ist die Umgebung dem warmen Sonnenlicht viel näher und Eis und andere flüchtige Stoffe lösen sich leichter auf.
Die farbige Patina der Ringpartikel und Monde entspricht in etwa ihrer Position im Saturn-System. Für die inneren Ringpartikel und Monde des Saturn hat der Wassereis-Spray des Geysir-Mondes Enceladus einen Tüncheffekt.
Weiter draußen stellten die Wissenschaftler fest, dass die Oberflächen der Saturnmonde im Allgemeinen röter waren, je weiter sie vom Saturn umkreisten. Phoebe, einer der äußeren Monde des Saturn und ein Objekt, von dem angenommen wird, dass es aus dem fernen Kuipergürtel stammt, scheint rötlichen Staub abzuwerfen, der schließlich die Oberfläche nahegelegener Monde wie Hyperion und Iapetus rauh macht.
Ein Regen von Meteoroiden von außerhalb des Systems scheint einige Teile des Hauptringsystems - insbesondere den Teil der Hauptringe, der als B-Ring bekannt ist - in einen subtilen rötlichen Farbton verwandelt zu haben. Wissenschaftler glauben, dass die rötliche Farbe oxidiertes Eisen - Rost - oder polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe sein könnten, die Vorläufer komplexerer organischer Moleküle sein könnten.
Eine der großen Überraschungen dieser Forschung war die ähnliche rötliche Färbung des kartoffelförmigen Mondes Prometheus und der nahe gelegenen Ringpartikel. Andere Monde in der Gegend waren weißlicher.
"Die ähnliche rötliche Färbung deutet darauf hin, dass Prometheus aus Material in Saturnringen besteht", sagte Co-Autorin Bonnie Buratti, ein VIMS-Teammitglied des Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien. "Wissenschaftler hatten sich gefragt, ob Ringpartikel stecken geblieben sein könnten zusammen Monde bilden - da die vorherrschende Theorie war, dass die Ringe im Wesentlichen von Satelliten stammten, die zerbrochen wurden. Die Färbung gibt uns einen soliden Beweis dafür, dass es auch umgekehrt funktionieren kann. “
"Die Beobachtung der Ringe und Monde mit Cassini gibt uns einen erstaunlichen Blick aus der Vogelperspektive auf die komplizierten Prozesse im Saturn-System und möglicherweise auch auf die Evolution der Planetensysteme", sagte Linda Spilker, Cassini-Projektwissenschaftlerin am JPL . „Wie ein Objekt aussieht und wie es sich entwickelt, hängt stark von Standort, Standort, Standort ab.“
Filacchiones Artikel wurde im Astrophysical Journal veröffentlicht.
Quelle: JPL
