Springe direkt zu Inhalt

Wissenschaftler der Freien Universität lösen Jahrhunderte altes Rätsel um den Saturnmond Iapetus

Veröffentlichung in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Science

Nr. 361/2009 vom 11.12.2009

Wissenschaftler der Freien Universität Berlin veröffentlichten am 10. Dezember in der renommierten Wissenschaftszeitschrift Science gemeinsam mit Kollegen aus den USA und vom DLR in Berlin-Adlershof zwei Beiträge, in denen die bislang schlüssigste Erklärung für das seit über drei Jahrhunderten ungelöste Rätsel um die extreme Helligkeitsdichotomie (zwei völlig unterschiedliche Hemisphären) des Saturnmondes Iapetus gegeben wird. Hierfür wurden Bild- und Temperaturdaten verwendet, die von Instrumenten der internationalen Saturn-Mission Cassini-Huygens aufgenommen und gemessen wurden. Führender Autor von deutscher Seite ist Cassini-Imaging Team Associate und Mitarbeiter in der Arbeitsgruppe Planetologie/Fernerkundung der Freien Universität Berlin, Tilmann Denk. Co-Autoren sind Cassini-Imaging-Team-Mitglied Prof. Dr. Gerhard Neukum, Leiter der Arbeitsgruppe Planetologie/Fernerkundung an der Freien Universität, sowie zwei weitere Mitarbeiter aus der Cassini-Arbeitsgruppe.

Die Arbeiten zum Saturnmond Iapetus stehen in einer Reihe von Publikationen in den Zeitschriften Science und Nature, in denen seit mehreren Jahren die neuesten Erkenntnisse der Kameras der Raumsonden Cassini-Huygens am Saturn und Mars Express am Mars allen Wissenschaftlern weltweit zugänglich gemacht werden. Bei der Erforschung der Saturnmonde sind die Berliner Wissenschaftler nicht nur in die Datenauswertung involviert, sondern auch entscheidend an der Beobachtungsplanung beteiligt. Beispielsweise wurden praktisch alle Kameraaufnahmen des Saturnmondes Iapetus in Berlin geplant und vorbereitet.

Aufnahmen der beiden Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 in den Jahren 1980 und 1981 sowie der Cassini-Sonde seit 2004 zeigen den genauen Verlauf dieser Helligkeits-Dichotomie auf der Oberfläche. Demnach reicht das dunkle Gebiet in Äquatornähe, das Cassini Regio genannt wurde, weit in die Heckseite (Antapex) von Iapetus hinein, während helles Material in Polnähe auch auf der Bugseite (Apex) zu finden ist. Tilmann Denk von der Freien Universität Berlin erläutert dazu: „Leichte Temperaturunterschiede begünstigen Sublimation von Wassereis vor allem auf der Bugseite. Dabei bleibt schwerflüchtiges dunkles Material zurück, welches sich durch Sonneneinstrahlung weiter erwärmt. Der Prozess verstärkt sich selbst, und nach etwa 1 bis 2 Milliarden Jahren sind die obersten Dezimeter praktisch eisfrei und sehr dunkel.“ Entscheidend für die Entstehung der Helligkeitsdichotomie in der beobachteten Form ist das Zusammenwirken mit einem zweiten Effekt, der in den Bilddaten entdeckt wurde. Aufgrund eines minimalen, aber permanenten Staubeinfalls auf der Iapetus-Bugseite, der eine leichte Farb- und Helligkeitsasymmetrie zur Folge hat, wirkt die thermal bedingte Umverteilung des Wassereises nicht nur in Abhängigkeit vom lokalen Einfallswinkel der Sonnenstrahlung (also von den Breitengraden des Mondes), sondern auch in Abhängigkeit von den Längengraden und deshalb bevorzugt auf Iapetus' Bugseite. Diese Effekte werden in den beiden Veröffentlichungen beschrieben.

Die Cassini-Huygens Mission zum Saturn ist ein gemeinschaftliches Projekt der NASA, der Europäischen Raumfahrtagentur (ESA) und der Italienischen Raumfahrtagentur (ASI).

Die Cassini-Arbeiten der Gruppe Planetologie und Fernerkundung am Institut für Geologische Wissenschaften an der Freien Universität werden durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie / Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR Raumfahrt-Agentur) gefördert.

Weitere Informationen erteilen Ihnen gerne:

Webseite der Fachrichtung Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin:

Für weitergehende Informationen über die Cassini-Huygens Mission auf Englisch siehe: