04. Mai 2006. Eine neue Schätzung der Drehgeschwindigkeit des Planeten Saturn wurde anhand von Messdaten der NASA Sonde Cassini aufgestellt. Das Ergebnis ist nicht das, was die Wissenschaftler erwartet hatten.

Gasgiganten sind aufgrund ihrer besonderen Eigenschaften schwerer messbar gewesen als andere Planeten. Die Merkmale der undurchsichtigen Atmosphäre bewegen sich zu stark und können so nicht benutzt werden, um die Drehgeschwindigkeit zu messen.

Die am häufigsten angegebene Rotationsperiode des Saturn, 10 Stunden 39 Minuten und 22,4 Sekunden, gehen auf Messungen der Raumsonde Voyager aus dem Jahr 1980 zurück. Damals wurde Strahlung der Sonne gemessen, die von der Atmosphäre des Saturn reflektiert wurde. Cassini hat nun ein um acht Minuten längeres Ergebnis geliefert und der Unterschied ist nicht einfach zu erklären.

„Die Kenntnis der Rotationsperiode ist von entscheidender Bedeutung wenn man versucht, das Innere eines Planeten wie Saturn zu erforschen,“ sagt Giacomo Giampieri vom Jet Propulsion Laboratory.

Giampieri und seine Kollegen untersuchten Daten des Magnetometers an Bord von Cassini aus einem 14-monatigem Beobachtungszeitraum. In den Daten fanden sie ein periodisches Signal des Magnetfeldes mit einer Periode von 10 Stunden und 47 Minuten.

Wenn das Signal tatsächlich mit der Rotation des festen Kerns des Planeten in Zusammenhang steht, dann ist unklar, wie die Daten zu den früheren Messungen von Voyager passen.

„Niemand kann allen Ernstes behaupten, dass sich die Drehgeschwindigkeit des Saturn in so kurzer Zeit so stark verändert hat,“ sagt Donald Gurnett, Instrumentleiter für das Cassini Radio and Plasma Wave Science Instrument. Ein derartig dramatischer Geschwindigkeitswechsel benötigt riesige Energiemengen. Gäbe es eine solche Kraft, hätte Saturn schon vor langer Zeit aufgehört sich zu drehen.

Eine mögliche Erklärung wäre, dass die elektrisch geladene Ionosphäre im Vergleich zum Planetenkern langsamer wird. Die Ionosphäre beeinflusst die Form des Magnetfeldes, also könnte eine veränderte Reibung zwischen der Ionosphäre und der oberen Atmosphäre, möglicherweise aufgrund von stärkerer oder schwächer Sonneneinstrahlung, das gemessene magnetische Signal beeinflusst haben.

„Es ist ganz sicher kein Fehler des Messinstruments,“ sagt Gurnett. In der Vergangenheit haben Wissenschaftler das Magnetfeld des Jupiter benutzt, um dessen Rotationsperiode eindeutig zu bestimmen. Auch beim Saturn hat das Magnetfeld seinen Ursprung tief im Inneren des Planeten und reicht weit über ihn hinaus. Da das Magnetfeld des Jupiter jedoch leicht geneigt ist, variiert es im Einklang mit der Drehung des Planeten.

Diese Variation generiert ein starkes und verlässliches periodisches Signal in Jupiters Magnetfeld. Saturns Magnetfeld ist dagegen im Einklang mit der Drehachse und somit scheidet diese Messmethode aus.

Die von Cassini gemessene Periode wird also eher durch ein ungewöhnliches Phänomen im Inneren des Saturn erzeugt.