Der Planet Saturn

Saturn ist der Planet mit den berühmten Ringen. Seine Ringe lassen sich bereits mit Amateurteleskopen recht gut beobachten und sind immer wieder der Höhepunkt einer Sternwartenführung. Saturn ist der entfernteste der seit der Antike bekannten Planeten. 28 Jahre dauert sein Umlauf um die Sonne.

Saturn ist ein Gasriese wie der Planet Jupiter und besteht im Wesentlichen aus Wasserstoff und Helium. Eine Dunstschicht in seiner Atmosphäre verhindert jedoch, dass man auf der Saturnkugel die Wolken und Wettersysteme ebenso leicht beobachten kann wie bei Jupiter. Die Ringe sind umso schöner. Sie bestehen vorwiegend aus geröllgrossen reifbedeckten Eisbrocken oder Schneebällen. Der Durchmesser der Ringe beträgt gegen 280’000 km (2/3 der Distanz Erde – Mond), sie sind jedoch kaum 100 Meter dick. Schon in einem Amateurteleskop kann man die Cassinische Teilung in den Ringen erkennen. Sie ist eine Region mit weniger und dunkleren Brocken zwischen den helleren Ringen.

 

HST beobachtet den Planeteb Saturn. © NASA.
Die wechselnden Jahreszeiten auf dem Planeten Saturn aus der Sicht des Hubble Weltraumteleskops. © NASA.

 

Auch Saturn besitzt ein kompliziertes System aus Monden. Heute sind über 62 bekannt. Die innersten kreisen sogar noch innerhalb der Ringe und prägen deshalb die Form der Ringe entscheidend mit. Die Monde des Saturns sind Welten aus Eis. Diese Eiswelten schmelzen nicht, da Saturn 10x weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde. Deshalb empfängt Saturn nur noch 15 Watt Sonnenlicht pro Quadratmeter, die Erde treffen 1360 Watt pro Quadratmeter. Deshalb liegen die Temperaturen im Saturnsystem typischerweise zwischen –150 und –200 Grad C. Bei diesen Temperaturen verhält sich Wassereis wie ein Gestein. Es verwundert deshalb nicht, dass ganze 10 – 1000 km grosse Monde aus Eis bestehen können. Die grössten unter ihnen kann man auch im Amateurteleskop erkennen.

Huygens landet auf dem Saturnmond Titan.
Künsterlische Darstellung von Huygens auf dem Saturnmond Titan. Cassini hat soeben den Titan-Lander Huygens (schüsselfömig, links) abgeworfen. © JPL/NASA.

Titan ist mit Abstand der grösste Saturnmond. Er ist sogar noch grösser als der Planet Merkur. Titan ist der einzige Mond, der eine nennenswerte Atmosphäre besitzt. Diese Atmosphäre besteht aus Stickstoff und erreicht am Boden einen Druck von 1.5x dem Bodendruck der Erdatmosphäre. Die Oberfläche ist im sichtbaren Licht von einer Dunstschicht verhüllt. Druck und Temperatur würden flüssiges Methan und Ethylen an seiner Oberfläche zulassen.

Bisher erhielt Saturn vier Mal Besuch von einer irdischen Raumsonde: Pioneer 11, Voyager I + II und Cassini. Jedoch haben auch Beobachtungen des Weltraumteleskops Hubble viel zum Verständnis beigetragen. Ein Höhepunkt in der Erforschung des Saturns war die europäisch-amerikanischen Sonde Cassini, die seit Mitte 2004 den Saturn umkreist. Dabei wurde anfang 2005 sogar ein europäisches Landegerät, Huygens, auf Titan abgesetzt. Cassini wird noch mehrere Jahre den Saturn umkreisen und den Planeten, die Ringe und die Monde untersuchen.

  Saturn in Zahlen
 

  Distanz zur Sonne1   1’426’725’000 km
  Exzentrizität    0.05772
  Umlaufzeit    29.47498 J
  Min. Dist. z. Erde   1’201’600’000 km
  Max. Winkeldurchm.    20.7″
  Äquatorradius    60’268 km
  Abplattung2    0.097962
  Masse    568.50·1024 kg
  Dichte    690 kg/m3
  Rotationszeit3    0.44401 Tage
  Schwerkraft4    0.91 g
  Mittl. Temperatur5    -140°C
  Neigung der Achse    26.73°
  Atmosphäre    H2, He
  Anzahl Monde    62

 

Quelle: The Astronomical Almanac u.a.
1 Grosse Halbachse
2 (Äquator minus Pol)/Äquator
3 Auf die Sterne bezogen (siderisch)
4 Am Äquator, 1g = 9.81 m/s2
5 Atmosphärentemperatur bei 1 bar Druck
J = Jahre

Saturn selbst beobachten

Saturn erscheint dem blossen Auge als leicht gelblicher heller Stern. In einem Fernglas hat man das Gefühl, irgendwie einen länglichen Stern vor sich zu haben. Das Amateurteleskop zeigt den Grund: die Ringe. Grössere Amateurteleskope zeigen bei ruhiger Atmosphäre die Cassinische Teilung als schwarze Ringunterteilung. Auf Saturn gibt es ebenfalls Wolkenbänder. Diese lassen sich jedoch nicht so einfach beobachten wie bei Jupiter. Den grossen Mond Titan sieht man schon in einem bescheidenen Fernrohr als rötlichen Stern in der Nähe von Saturn. Auch andere grössere Monde wie Dione und Rhea sind für mittlere Amateurteleskope kein Problem.

Bedeckung durch den Mond

Alle paar Jahre bedeckt der Mond den Ringplaneten Saturn. Solche Ereignisse lassen sich mit einem Fernglass gut beobachten; von blossem Auge wird man wegen des strahlend hellen Mondlichts nicht allzu viel erkennen können. Im Fernglas kann deutlich mitverfolgt werden, wie Saturn langsam lichtschwächer wird und am Ende verschwindet. Dies im Gegensatz zu Sternbedeckungen, bei denen der Stern wegen der riesigen Entfernung plötzlich verschwindet. Im Teleskop bietet eine Saturnbedeckung durch den Mond ein Spektakel: Langsam verschwinden Ringe und Planetenkugel. Einen Eindruck vermitteln folgende Filmaufnahmen, die von Philipp Heck an der Urania Sternwarte Zürich aufgenommen wurden: Grossformat für Breitband (32.5 MB), Briefmarkenformat (8.4 MB) oder Briefmarkenformat ohne Ton (4.3 MB).

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Über den Autor Dr. Roland Brodbeck

Dr. Roland Brodbeck
Mehr über den Autor: main-verlag.de, Wikipedia

Dr. Roland Brodbeck, Jahrgang 1966, promovierte 1998 an der Eidgenössischen
Technischen Hochschule in Zürich mit einer Arbeit über Spektroskopie in
der Astrophysik.  Er arbeitete mehrere Jahre als Demonstrator an der
Volkssternwarte Urania Zürich und gab Astronomieunterricht an der
Volkshochschule Zürich. Er ist auch als freier Wissenschaftsjournalist
und Buchautor tätig.