Die Ringe um den Planeten Saturn und auch das weniger auffällige Ringsystem von Jupiter tragen heute noch Spuren früherer Begegnungen mit Kometen: Sie sind aufgrund der Kollisionen von zahllosen Riffeln und Wellen durchsetzt, die sich spiralförmig durch die Systeme ziehen – ähnlich wie die Rillen auf einer Langspielplatte. Das haben US-amerikanische Forscher entdeckt, als sie Messdaten von mehreren Raumsonden auswerteten. Beim Jupiter stammen die Wellen offenbar vom Materieschauer des zerborstenen Kometen Shoemaker-Levy 9 und entstanden im Jahr 1994. In die Saturnringe muss dagegen bereits 1983 ein unbekannter Komet eingeschlagen sein.
Die Forschergruppen inspizierten die Messdaten der Jupitersonde Galileo und der Sonde New Horizons, die auf ihrem Weg zum Pluto Aufnahmen von Jupiter machte, sowie die der Saturnmission Cassini. Sie stießen auf eine Vielzahl regelmäßiger Wellenstrukturen in beiden Ringsystemen, die wie die Rillen einer Langspielplatte aussehen. Mit Hilfe von Computersimulationen spielten die Astronomen dann verschiedene Entstehungsszenarien durch. Die beste Übereinstimmung erhielten sie, wenn sie eine Begegnung mit einem Kometen annahmen und deren Spuren im Ringsystem berechneten. Demnach bringt der Einschlag des Kometen zunächst die gesamte Scheibe aus der Balance, ähnlich wie ein Kreisel durch einen Schlag auf einer Seite ins Trudeln gerät. Diese Störung pflanzt sich fort, da durch das Trudeln des Ringkreisels immer mehr Wellen entstehen.
Der schwache und von der Erde aus nicht sichtbare Jupiterring kippte durch einen Einschlag um zwei Kilometer, errechneten die Forscher. Bei dem größeren, besser sichtbaren Saturnring ließen sich zudem die Rillen ziemlich genau charakterisieren: Die Wellenberge sind dort zwischen zwei und 20 Meter hoch und liegen 30 bis 80 Kilometer auseinander. Verantwortlich für die Veränderung war bei Jupiter wohl der Komet Shoemaker-Levy 9 im Jahr 1994, der allerdings nicht direkt den Ring traf. Vielmehr sorgte der Staubregen aus dem Schweif des in etliche Fragmente zerborstenen Kometen für die Wellen im Ringsystem. Bei Saturn erfolgte der Einschlag im Jahr 1983. Er blieb damals jedoch unentdeckt, da sich der Planet von der Erde aus betrachtet hinter der Sonne befand. Der verantwortliche Komet muss eine Masse von etwa einer Milliarde Tonnen und einen Durchmesser von ungefähr einem Kilometer gehabt haben. Vermutlich schlug er jedoch nicht als Ganzes ein – sonst hätte er Ringmaterial mitgerissen -, sondern zerbrach schon zuvor im Graviationsfeld der äußeren Planeten.
Die Berechnungen zeigen, dass die Ringsysteme von Planeten ein nützliches Archiv für frühere Begegnungen mit Kometen sind, schreiben die Forscher. Sie könnten daher in Zukunft helfen, abzuschätzen, wie häufig Planeten tatsächlich von Kometen getroffen werden – und damit auch die Frage klären, wie viele Kometen es in den äußeren Regionen des Sonnensystems tatsächlich gibt.
Mark Showalter (SETI-Institut, Mountain View) und Matthew Hedman (Cornell-Universität, Ithaca): Science, dois: 10.1126/science.1202241 und 10.1126/science.1202238 dapd/wissenschaft.de – Martin Schäfer
