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Bis zum Jahr 1980 kannte man insgesamt 10 Satelliten des Saturn. Seither wurden weitere gefunden; einige wurden 1980 mit Hilfe von Teleskopen entdeckt, als das Ringsystem sich von der Kante präsentierte und die Monde vom Streulicht angestrahlt wurden, andere spürten die Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 in den Jahren 1980 und 1981 auf. 12 weitere Monde wurden im Jahr 2000 erneut mit Hilfe von Teleskopen entdeckt. Inzwischen gelten 33 Monde als gesichert, die Existenz weiterer gilt als wahrscheinlich. Ich stelle Ihnen davon auf dieser Seite 15 Monde näher vor.
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Im Infrarotbereich - siehe Bild - kann man in die dichte Wolkenschicht Titans eindringen und Strukturen seiner Oberfläche erkennen. Die Merkmale der Oberfläche verraten sich durch unterschiedliches Reflexionsvermögen. Beobachtet wurde eine volle Rotation von 16 Tagen. Auffallend ist eine helle Region von 4.000 km Durchmesser, die etwa so groß wie Australien ist. Titan ist von besonderem Interesse, da er vermutlich der einzige weitere Körper im Sonnensystem ist, der Ozeane und Regen auf
seiner Oberfläche hat.
Durch die sehr erfolgreich verlaufene erstmalige Landung (14.05.2005) eines Raumfahrzeuges (Cassini-Huygens-Sonde der ESA) auf einem Himmelskörper im äußeren Sonnensystem konnte man neue und bahnbrechende Erkenntnisse zu Titan gewinnen. Im Saturnsystem, das 1,2 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt ist, hat man auf dem großen Saturnmond Titan zum ersten mal eine Welt gefunden, die der unserer Erde im Hinblick auf die Oberflächengestaltung und auch der Atmosphäre sehr ähnlich ist. Allerdings ist die beteiligte Chemie aufgrund der eisigen Titan-Temperatur von -170 Grad Celsius teilweise eine ganz andere. Titan wurde durch Vorgänge geformt, die wir auch von der Erde kennen: Niederschlag, Erosion und mechanischer Abrieb. Die vor der Landung von astronomischen Forschern vermuteten, mit Flüssigkeit gefüllten Meere und Seen hat man zwar nicht gefunden, aber Titan hat dennoch einen sehr erdähnlichen Flüssigkeitskreislauf. Die Flüssigkeit kommt aus Quellen, sie formt Bach- und Flußläufe die in große und ebene Flächen münden. Dann wird die Flüssigkeit gasförmig und bildet Wolken, sie kondensiert wieder aus und regnet anschließend auf Titan herab und versickert nun wieder schnell in Titans Oberfläche. Dann beginnt der Kreislauf wieder von neuem. Die Flüssigkeit auf Titan ist dabei sehr wahrscheinlich Methan, denn die Daten des GCMS (Gas Cromatograph and Mass Spectrometer) und des SSP (Surface Science Package) untermauern dies. Die Flussbette und Seen am Landeort der Sonde sind zur Zeit nicht gefüllt. Der Regen aus flüssigem Metahn hat vor nicht all zu langer Zeit den Boden durchnässt. Dies zeigen Daten des SSP. Sie zeigen auch, daß unter der dünnen Oberflächenkruste der Boden Titans sehr locker und schlammig ist. Der Boden ist ähnlich beschaffen wie loser und feuchter Sand. Das kann das Resultat von Methanregen sein. Vorstellbar ist aber auch, daß dies das Ergebnis von Flüssigkeiten unter der Oberfläche ist. Die Felsen Titans zeigen Spektren, wie sie von schmutzigem Wassereis erwartet werden können. Dieses Eis ist durch die sehr niedrige Titan-Temperatur hart wie Stein. Die Forscher gehen davon aus, daß die herumliegenden Wassereisbrocken durch die Aktivitäten des flüssigen Methan zerrieben werden zu Oberflächensand. Dies kennen wir auch von unserer Erde, auf der Felsen mit der Zeit in Flüssen und Meeren zu Sand werden. Das dunkel erscheinende Titan-Material ist aller Wahrscheinlichkeit nach aus der Atmosphäre auf den Titan-Boden herabgeregnet. Es wird von den hell erscheinenden Wassereis-Felsen durch die Methanregenfälle von den dunkel erscheinenden höheren Regionen abgewaschen und sammelt es sich denn am Boden der Kanäle und Seen. Dies erklärt dann auch die hellen Gebiete und schwarzen Flächen die überall auf Titan zu sehen sind. Mit dem Argon 40 in der Atmospähre Titans fanden die Forscher und Wissenschaftler der ESA einen erstaunlichen Hinweis auf eine vorhandene oder vorhanden gewesene vulkanische Aktivität. Zusammenfassend kann man feststellen, daß Titan eine exotische Welt mit fließendem Treibstoff (Methan) statt Wasser, mit Felsen und Sand aus hartem Wassereis statt Stein und herabregnenden Hydrocarbonaten und Ammoniak-Quellen ist. Die Wissenschaftler von der ESA und auch der NASA werden wohl noch etliche Monate und Jahre brauchen um die gewonnen Daten insgesamt auszuwerten und zu interpretieren. Dabei werden die Forscher und wir bestimmt noch manche Überraschung erleben.
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Inseln aus felshartem Eis mitten in einer von Flüssigkeit geformten Ebene. |
Das Mosaik zeig, wie die Kanäle zu einem Fluß führen und in einer Ebene münden. |
Kurze Kanäle und knapp unter der Oberfläche liegendes Wassereis. |
Rhea ist der zweitgrößte, 1672 von Giovanni Cassini entdeckte Saturnmond. Auf Bildern von Voyager 1 erscheint der Mond mit einer hellen, eisbedeckten Oberfläche, die mit Kratern übersät ist. Bei den in dieser großen Entfernung von der Sonne herrschenden niedrigen Temperaturen besitzt Eis die Härte von Gestein. Die Oberfläche hat sich seit der Zeit, in der die Krater entstanden, wohl kaum verändert.
Rhea ist ein Mond mittlerer Größe mit 1.500 km Durchmesser. Wie viele vereiste Körper ist er von hellen Streifen und dunklen Flecken bedeckt. Der Hauptunterschied bei Rhea ist, daß selbst die dunklen Gegenden noch recht hell sind und etwa 50% des einfallenden Lichts reflektieren. Die hellen Streifen können mit Einschlägen zusammenhängen, bei denen das Eis aus der Oberfläche heraus geschleudert wurde.
Thethys, ist ein Mond von Saturn, der 1684 von Giovanni Cassini entdeckt wurde. Seine geringe Dichte von 1,1 der Dichte von Wasser, läßt vermuten, daß er mindestens zur Hälfte aus Eis besteht. Bilder der Voyager-Raumsonden zeigen eine kraterübersäte Oberfläche; es gibt aber auch Gebiete geringer Kraterdichte, was auf eine oberflächenverändernde geologische Aktivität in der Vergangenheit hinweist. Zwei bemerkenswerte Strukturen sind der Krater Odysseus, 400 Kilometer Durchmesser, und Ithaca Chasma, ein über 2000 Kilometer langer Einschnitt, der 3/4 des Mondumfangs umfaßt. Es ist 100 Kilometer breit und einige Kilometer tief. Thethys teilt sich seine Umlaufbahn mit zwei sehr kleinen Monden, Telesto und Calypso.
Das Bild von Tethys zeigt Details bis hinab zu 5 km Größe. Der Unterschied zwischen der stark verkraterten Nordhalbkugel und der geringeren Verkraterung der Südhalbkugel fällt auf. Solche Unterschiede deuten an, daß es früher eine Phase innerer Aktivität gegeben hat, die die Oberfläche neu strukturiert hat. Der große Krater oben rechts sitzt auf einem großen Grabensystem, das drei Viertel des Mondes umgibt
Dione ist ein Saturnmond von mittlerer Größe, 1684 von D. Cassini entdeckt. Bilder der Voyager-1-Mission zeigen mehrere diverse Bodenformationen: stark von Kratern durchsetzte Gebiete; Ebenen mit geringerer Kraterdichte; und glatte Ebenen mit wenigen Kratern oder anderen Merkmalen. Die größten Krater messen über 200 Kilometer im Durchmesser, Krater mit Durchmessern über 100 Kilometern kommen in den kraterreichen Gebieten häufig vor. Eine andere bemerkenswerte Erscheinung ist ein unregelmäßiges Netzwerk heller dünner Streifen auf dunklem Untergrund, bei dem es sich wohl um eisige Ablagerungen handelt. Dione ist ein mäßig verkraterter Mond mit etwa 1.100 km Durchmesser.
Der Mond hat viele kleine Krater, aber auch ein paar große. Viele Krater sehen noch sehr frisch aus, was auf eine sehr lange inaktive Phase in der Geschichte von Dione hindeutet. Von manchen Kratern gehen Strahlen aus. Andere helle Strukturen sind Bergketten und Täler, die quer über die Oberfläche laufen.
Iapetus ist ein Saturnmond, der 1671 von Giovanni Cassini entdeckt wurde. Die Voyager-Sonde bestätigte die von Cassini nach Entdeckung der Helligkeitsvariationen geäußerte Vermutung, daß eine der beiden Halbkugeln sehr viel dunkler ist als die andere. Der Mond ist immer mit der gleichen Seite zu Saturn gerichtet, so daß von der Erde aus während eines Iapetus-Umlaufs um Saturn die helle und dunkle Hälfte abwechselnd zu sehen sind. Die helle Seite ist von Kratern überzogen und wahrscheinlich von Eis bedeckt. Die dunkle Hälfte weist ein zehnmal dunkleres Material auf, dessen Ursprung unbekannt ist. Die 1,2-fache Wasserdichte läßt vermuten, daß Iapetus einen großen Anteil an Eis enthält, darunter möglicherweise Methan- und Ammoniakeis.
Iapetus ist der äußerste der großen Saturnmonde. Er hat eine helle, stark verkraterte Eisoberfläche und dunklere Flecken. Das dunkle Gebiet scheint die "Vorderseite" des Mondes in Bezug auf seine Umlaufbahn zu bedecken. Die hellen Gebiete liegen auf der "hinteren" Iapetus-Halbkugel. Helle Gebiete bestehen aus schmutzigem Eis, dunkle Gebiete aus kohlenstoffhaltigen Molekülen. Warum die beiden Halbkugeln so unterschiedlich sind, ist
noch immer unklar.
Eine Voyager-Aufnahme von Prometheus (innen) und Pandora (außen). Prometheus läuft gerade innerhalb des F-Rings um Saturn, Pandora gerade außerhalb. Diese beiden "Schäferhundmonde" halten den Ring durch ihre Schwerkraft zusammen.
Voyager 2 hat Pandora nur Stunden vor dem engsten Vorbeiflug an Saturn aufgenommen. Pandora hat eine unregelmäßige Form und läuft am äußeren Rand des F-Ring. Der Mond mißt etwa 110x90x60 km.
Epimetheus ist ein weiterer kleiner Saturnmond. Er hat etwa 110 km Poldurchmesser. Der große Krater oben im Bild hat 35 km Durchmesser. Der dunkle Streifen rund um den Mond ist keine Oberflächenstruktur, sondern der Schatten des dünnen F-Rings.
Janus ist ein weiterer kleiner Saturnmond, der auf einer Bahn mit Epimetheus läuft. Vermutlich waren beide früher Bestandteil eines großen Körpers, der auseinander gebrochen ist. Janus ist relativ klein und mißt 200 x 190 x 150 km.
Calypso, einer der kleinsten Saturnmonde. Er hat einen etwas länglichen Körper und mißt 30 x 16 x 16 km. In diesem unscharfen Bild aus großer Entfernung hat die längste Ausdehnung etwa 25 km. Calypso läuft auf derselben Bahn wie Telesto, ein weiterer kleiner Mond, und braucht für einen Saturnumlauf etwas mehr als 45 Stunden.Calypso ist einer der kleinsten Saturnmonde. Er hat einen etwas länglichen Körper und mißt 30 x 16 x 16 km. In diesem unscharfen Bild aus großer Entfernung hat die längste Ausdehnung etwa 25 km. Calypso läuft auf derselben Bahn wie Telesto und braucht für einen Saturnumlauf etwas mehr als 45 Stunden.
Helene ist einer der kleinsten Monde in unserem Sonnensystem. Er hat etwa 32 km Durchmesser und läuft in genau 2,7 Tagen seinen Mutterplaneten, den Saturn.
Hyperion ist ein weiterer kleiner und unregelmäßig geformter Saturnmond. Er mißt etwa 370 x 280 x 226 km. Er läuft in einem Abstand von fast 1,5 Millionen km um Saturn und braucht für einen Umlauf etwas mehr als drei Wochen.
Dieses Doppelbild zeigt die beiden Halbkugeln des kleinen, äußersten Saturnmondes Phoebe. Das linke Bild zeigt einen hellen Berg am oberen rechten Rand, der das Licht der untergehenden Sonne reflektiert. Das rechte Bild zeigt eine Halbkugel mit einem hellen Fleck, der ebenfalls zu einem Berg gehören könnte.
Der Saturnmond Mimas wird von einem großen Einschlagskrater von mehr als 100 km Durchmesser dominiert. Die vielen kleineren Krater, die die Oberfläche sprenkeln, deuten wahrscheinlich darauf hin, daß die Mimas-Oberfläche sehr alt und außerdem seit langem unverändert ist.
Enceladus hat nur 500 km Durchmesser, hat aber eine interessante eisbedeckte Oberfläche. Es sind viele unterschiedliche Strukturen auf diesem Bild zu sehen. Einige Bereiche sind von Bergkämmen durchzogen, andere von geraden Rissen, andere sind stark verkratert und andere sehr eben. Möglicherweise ist diese kleine Welt noch geologisch aktiv und hatte für lange Zeit ein flüssiges Inneres. Möglicherweise waren Gezeitenstörungen durch Saturn und den Mond Dione die Wärmequelle von Enceladus. Die Nordpolregion von Enceladus erinnert sehr an den Jupitermond Ganymed. Streifen jüngeren und zerfurchten Geländes durchziehen Gebiete, die älter und mäßig verkratert sind. In einigen Gebieten sind die Krater zum Teil vom neueren Gelände bedeckt. Das deutet auf inneres Schmelzen in Enceladus hin.
Bilder (c) NASA und ESA
Quellenangabe: Astronomie-Lexikon Redshift und ESA