Saturn, mit seinen faszinierenden Ringen, hat sowohl Wissenschaftler als auch Weltraumbegeisterte in seinen Bann gezogen. Im Jahr 1997 startete die Raumsonde Cassini eine bemerkenswerte siebenjährige Mission zum Saturn, um eine umfangreiche Untersuchung des Planeten, seiner Monde und natürlich seiner berühmten Ringe durchzuführen. Bevor die Mission im Jahr 2017 zu Ende ging, sammelte Cassini eine große Menge an Daten, während sie zwischen Saturn und seinen Ringen hindurchflog. Nun haben Planetenforscher diese Daten verwendet, um eine unkonventionelle Methode zur Messung der optischen Opazität der Saturnringe durch Sonnenfinsternisse zu entdecken.

Um das Konzept der optischen Opazität zu verstehen, ist es entscheidend zu verstehen, wie weit Licht durch eine Substanz reisen kann, bevor es sich zerstreut oder absorbiert wird. Die optische Opazität ist eng mit der Transparenz eines Objekts verbunden. George Xystouris, Doktorand an der Universität von Lancaster, bemerkte, dass es eine Korrelation zwischen den „Sonnenfinsternis“-Ereignissen geben könnte, die Cassini beobachtete, wenn die Raumsonde sich im Schatten hinter Saturn oder seinen Ringen bewegte. Falls dies zutreffen würde, wäre die Transparenz der Saturnringe deutlich in den von Cassini gesammelten Daten erkennbar.

Der Langmuir-Sonde, einem Instrument an Bord von Cassini, wurde in erster Linie entwickelt, um das kalte Plasma in der Saturn-Magnetosphäre zu messen. Wenn die Sonde jedoch dem Sonnenlicht ausgesetzt war, löste dies einen Prozess namens photoelektrischer Effekt aus, bei dem das Material der Sonde Elektronen freisetzte, bedingt durch die Energie, die von den Strahlen bereitgestellt wurde. Das bedeutete, dass die Sonde nicht nur Elektronen aus der Magnetosphäre aufdeckte, sondern auch solche, die durch die Sonne erzeugt wurden, wenn sie auf ihren metallischen Körper traf.

Während Cassini sich in den Schatten von Saturn und seinen Ringen bewegte, registrierte die Langmuir-Sonde signifikante Fluktuationen in der Intensität der elektronischen Daten. Xystouris erkannte, dass diese Variationen mit der Menge an Sonnenlicht zusammenhängen, die jedes einzelne Ringsegment durchdringt. Indem sie die Eigenschaften des Sonde-Materials und die Intensität des Sonnenlichts in der Nähe von Saturn nutzten, konnten Xystouris und sein Team die optische Opazität der Saturnringe rückwirkend berechnen.

Die im September in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlichte Studie enthüllte, dass die Hauptringe des Saturn etwa 140.000 Kilometer vom Planeten entfernt sind, aber nur einen Kilometer dick sind. Darüber hinaus werden sich diese ikonischen Ringe bis zum Jahr 2025 wieder zur Erde neigen und für eine kurze Zeit von einigen Monaten aus unserer Sicht verschwinden, bevor sie die Sternenbeobachter erneut erfreuen.

FAQ:
F: Wie hat Cassini die optische Opazität der Saturnringe gemessen?
A: Cassini maß die optische Opazität der Saturnringe indirekt durch die Analyse von beobachteten Sonnenfinsternissen während seiner Laufzeit.

F: Was ist die optische Opazität einer Substanz?
A: Die optische Opazität bezieht sich darauf, wie weit Licht durch eine Substanz reisen kann, bevor es sich zerstreut oder absorbiert wird, sowie auf das Maß der Transparenz des Objekts.

F: Was ist die Langmuir-Sonde?
A: Die Langmuir-Sonde ist ein Instrument an Bord von Cassini, das entwickelt wurde, um das kalte Plasma in der Saturn-Magnetosphäre zu messen.

F: Was hat die Studie über die Dicke der Saturnringe herausgefunden?
A: Die Studie ergab, dass sich die Hauptringe des Saturn etwa 140.000 Kilometer vom Planeten erstrecken, aber nur einen Kilometer dick sind.

F: Werden die Saturnringe aus unserer Sicht verschwinden?
A: Die Saturnringe werden um das Jahr 2025 vorübergehend aus unserer Sicht verschwinden, sich aber in der nächsten Phase der Saturnumlaufbahn wieder zu uns neigen und nach einigen Monaten zurückkehren.