Der Ringplanet Saturn hat eine elektrodynamische Verbindung mit seinem Mond Enceladus: Ein Strom geladener Teilchen fließt von dem eisigen Trabanten zum Nordpol des Saturns und erzeugt hier Polarlichter, ähnlich den Nordlichtern auf der Erde. Das konnte ein internationales Forscherteam durch die Auswertung von Daten der Raumsonde Cassini zeigen. Die Elektronen stammen offenbar von den Geysiren des Enceladus: Das ausgestoßene Wasser setzt in Verbindung mit Sonnenlicht die geladenen Teilchen frei. Sie wandern dann entlang der Magnetfeldlinien zum Nordpol des 240.000 Kilometer entfernten Planeten, erklären die Forscher um Xiaoyan Zhou vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena.
Eine ähnliche Verbindung war bereits von Jupiter und seinem vulkanisch aktiven Mond Io bekannt. Bislang konnten Forscher nur vermuten, dass es auch im Saturnsystem einen ähnlichen Ladungsaustausch gibt. Nach erfolgloser Suche mit verschiedenen Teleskopen konnten nun die Instrumente der Raumsonde Cassini, die sich in einer Umlaufbahn um Saturn befindet, ein schwaches Glühen am Nordpol des Planeten erfassen. Im sichtbaren Licht ist der Effekt nicht erkennbar, weil Saturn die Leuchteffekte überstrahlt, sagen die Wissenschaftler. Im ultravioletten Wellenlängenbereich erscheint der Ringplanet dagegen dunkel und die Polarlichter heben sich deutlich ab.
Die Aufnahmen von Cassini offenbarten auch die Ursache der Leuchteffekte: einen Strom von Ionen und Elektronen, der von den sogenannten Kryovulkanen des kleinen Eismonds Enceladus ausgeht. Diese geysirartigen Gebilde spucken regelmäßig große Fontänen gefrorenen Wassers ins All. Diese bilden unter Lichteinwirkung geladene Teilchen, die dann vom Magnetfeld Saturns zu dessen Nordpol geleitet werden. Dort sorgen sie für die Polarlichter im ultravioletten Wellenlängenbereich.
Im Gegensatz dazu zaubern auf der Erde die geladenen Teilchen des Sonnenwinds die Polarlichter an den Himmel. Beim Auftreffen des Sonnenwinds auf die Erdatmosphäre regen sie die Luftmoleküle zum Leuchten an. Durch seine große Entfernung zur Sonne erreichen die Sonnenwinde den Saturn dagegen kaum. Demnach können sie nicht für die Nordlichter des Gasriesen verantwortlich sein, sagen die Forscher ? es sei vielmehr Enceladus, der für den stetigen Nachschub an geladenen Teilchen sorge.
Xiaoyan Zhou vom Jet Propulsion Laboratory in Pasadena et al.: Nature Online-Publikation, doi:10.1038/nature09928 wissenschaft.de –
Martin Vieweg
