Raumsonde Cassini besucht erstmals mysteriösen Saturnmond lapetus

Wissenschaftler der Freien Universität Berlin sind am Kameraexperiment beteiligt und haben die Aufnahmesequenzen für den Vorbeiflug geplant

Nr. 199/2007 vom 13.09.2007

Die Arbeitsgruppe um Cassini Imaging Team Mitglied Prof. Dr. Gerhard Neukum am Institut für Geologische Wissenschaften der Freien Universität Berlin hat die jüngsten Kamera-Beobachtungen der internationalen Raumsondenmission Cassini geleitet. Die Sonde flog am vergangenen Montag am mysteriösen Saturnmond Iapetus in nur 1600 km Distanz vorbei. Die Datenübertragung zur Erde dauert gegenwärtig an, erste Bildprodukte wurden jetzt von der NASA veröffentlicht. Iapetus ist ein besonderer Körper im Sonnensystem, weil eine komplette Hemisphäre so schwarz wie Kohle ist, die andere fast so hell wie Schnee. Außerdem besitzt er einen zum Teil über 20 Kilometer hohen Bergrücken, der exakt am Äquator verläuft und mehr als ein Drittel des Umfangs umspannt.

Die jetzt veröffentlichten Bilder zeigen Ausschnitte einer ungewöhnlichen Oberfläche, die von dem starken Kontrast zwischen sehr hellem Wassereis und sehr dunklem Material geprägt ist. „Die höchstaufgelösten Bilder zeigen Einzelheiten von bis zu zehn Metern Größe in der dunklen Region“, erläutert Prof. Gerhard Neukum. „In diesen Bildern können wir jetzt erstmals kleine helle Krater sehen, die offensichtlich die oberste dunkle Kruste durchschlagen und helles Material aus dem Untergrund ausgeworfen haben. Es sieht so aus, als ob die dunkle Deckschicht nur wenige Dezimeter bis einige Meter dick sein dürfte.“

Die Planung der Aufnahmesequenzen erfolgte unter Federführung des Mitarbeiters der Cassini-Gruppe der Freien Universität, Dipl.-Ing. Tilmann Denk, der in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Ingenieuren der Cassini-Beteiligten aus den USA den gesamten wissenschaftlichen Ablaufplan des Vorbeifluges festgelegt hat. Die wichtigsten Daten wurden im Zeitraum 55 Minuten vor bis 3 Stunden nach der geringsten Annäherung gewonnen. Hierfür legten Tilmann Denk und Kollegen, auch in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof, die Ausrichtung der Sonde in allen Einzelheiten fest. Diese Planungsarbeit gestattete allen Instrumenten an Bord eine maximale wissenschaftliche Ausbeute.

„Die Bilder verblüfften mich noch viel mehr, als ich es mir in der Planungsphase vorgestellt hatte“, sagt Tilmann Denk. „Jede neu hereingekommene Aufnahme hatte ihren eigenen Charme. Zuerst die Bilder im Gegenlicht, welche die Formen der Landschaft schön zeigen; dann die höchstaufgelösten Bilder, die einem das Gefühl geben, ganz nah dran zu sein, und schließlich die Bilder vom Abflug, als die helle Hemisphäre mit ihrem kleinskaligen komplexen Muster aus hellen und dunklen Gebieten ins Bildfeld rückte. Über sieben Jahre Planung haben sich plötzlich in konkrete Bilder verwandelt.“

Die genaue wissenschaftliche Analyse der Daten wird voraussichtlich viele Jahre in Anspruch nehmen. „Wir sind optimistisch“, so Tilmann Denk, „dass wir mit diesen Daten das 335-Jahre alte Rätsel um den extremen globalen Hell-Dunkel-Kontrast auf Iapetus werden lösen können.“

Mit einem Durchmesser von fast 1.500 Kilometern ist Iapetus der drittgrößte Saturnmond. Wie die anderen Saturnmonde besteht er im Wesentlichen aus Wassereis. Sein globaler Helligkeitskontrast gibt ihm ein wenig das Aussehen eines Astronautenhelms. Er wurde im Jahr 1671 vom italienischen Astronomen und damaligen Direktor der Pariser Sternwarte, Jean-Dominique Cassini, entdeckt. Mit 79,3 Tagen Umlaufzeit benötigt Iapetus extrem lange, um Saturn zu umrunden. Entsprechend dauern auch ein Tag und eine Nacht für einen hypothetischen Beobachter auf der Oberfläche jeweils fast 40 Tage.

Die Vorbereitungen des Vorbeiflugs begannen bereits im Jahr 2000. Er war ein besonderes Ereignis, weil Iapetus wegen seiner großen Distanz zum Saturn (3,6 Millionen Kilometer) und wegen der gegen die Ringebene geneigten Bahn nur sehr schwer für Cassini zu erreichen ist. Tatsächlich war dies der einzige Iapetus-Vorbeiflug für Cassini überhaupt. Cassini umkreist den Saturn seit 2004 und soll bis mindestens 2010 Daten senden.

Die Cassini-Arbeiten der Gruppe an der Freien Universität werden gefördert durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi).

Foto: "Himalaya" auf lapetus „Himalaya“ auf Iapetus

Diese beeindruckende Nahaufnahme der Iapetus-Oberfläche im Gegenlicht zeigt Teile des äquatorialen Bergrückens, die sich mehr als 10 Kilometer über die Umgebung erheben. Etwas oberhalb der Bildmitte ist ein kleiner heller Einschlags-Krater zu sehen; hier wurde die dunkle Kruste durchstoßen und helles Untergrundmaterial ausgeworfen. Die kleinsten sichtbaren Details sind etwa 23 Meter groß. Die Aufnahme gelang am 10. September 2007 beim einzigen gezielten Vorbeiflug der Raumsonde Cassini am Saturnmond Iapetus.

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
Foto: Die  "Voyager-Berge" Die "Voyager-Berge"

Cassini zeigt erstmals in hoher Auflösung Details der hellen Berge, die ursprünglich in Aufnahmen der Raumsonde Voyager 2 identifiziert worden waren, die vor 26 Jahren aufgenommen wurden. Die kleinsten sichtbaren Details sind etwa 55 Meter groß, Norden ist im Bild oben. Die Aufnahme gelang am 10. September 2007 beim einzigen gezielten Vorbeiflug der Raumsonde Cassini am Saturnmond Iapetus.

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute
Foto: Dunkle Krater Dunkle Krater

Cassini enthüllt eine helle Landschaft, die immer wieder von dunklen Flecken durchsetzt ist. Die Aufnahme zeigt einen kleinen Ausschnitt des äquatorialen Übergangsgebietes zwischen der dunklen und der hellen Hemisphäre. Das Bild zeigt einen Bereich der Übergangsregion zwischen der dunklen "Bugseite" und der hellen "Heckseite" in südlichen mittleren Breiten und zeigt Details von 55 Metern Größe. Die Aufnahme gelang am 10. September 2007 beim einzigen gezielten Vorbeiflug der Raumsonde Cassini am Saturnmond Iapetus.

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

 

Foto: "Tintenkleckse" auf einem tiefgefrorenen Mond „Tintenkleckse“ auf einem tiefgefrorenen Mond

Dunkles Material liegt auf den Berghängen und in Kraterböden der surrealen Landschaft des eisigen Saturnmondes Iapetus. Die kleinsten sichtbaren Details sind 32 Meter groß. Die Aufnahme gelang am 10. September 2007 beim einzigen gezielten Vorbeiflug der Raumsonde Cassini am Saturnmond Iapetus.

Credit: NASA/JPL/Space Science Institute

 

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