Die Saturnringe. Constantin Pestka Universität Bielefeld

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Sabine Koch
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1 Die Saturnringe Constantin Pestka Universität Bielefeld

2 Übersicht Physikalische Eigenschaften des Saturns Chronologischer Verlauf der Forschung Forschung mittels Raumsonden Physikalische Eigenschaften des Ringsystems Entstehung des Ringsystems Klassifizierung der Ringe Cassini Teilung Hirtenmonde Äußere Ringe Weiter Strukturen im Ringsystem

3 Physikalische Eigenschaften des Saturns Durchmesser: km Masse: 5, kg Dichte: gcm 3 Bestandteile: 96% H, 3,55% He, 0.5% CH 4, 0.03% NH 4 Anzahl Monde: 62 Winkel des Ringsystems zur Bahnebene: 26,73 Scheinbare Größe: 37-45

4 Chronologischer Verlauf der Forschung Bereits in altertümlichen Zivilisationen bekannt z.b. Ägypten, Antike 1610 Galileo Galilei: Entdeckung anormaler Struktur an den Seiten des Saturns 1655 Huygens: Korrekte Klassifizierung der Struktur als Ring und Entdeckung des Titans 1675 Cassini: Entdeckung der Cassini Teilung und weiter 3 Monde 1856 Maxwell: Mathematischer Beweis, dass das Ringsystem aus einzelnen kleinen Partikeln besteht

5 Forschung mittels Raumsonden 1979 Pinoneer 11: Daten für Bahnberechnungen zukünftiger Sonden, Bilder des Saturns mit Auflösung 500km 1980 Voyager 1: Entdeckung weiter Monde 1981 Voyager 2: Entdeckung weiter Strukturen der Ringe 2004-heute Cassini: Abwurf der Sonde Huygens auf dem Titan, Wetterdaten des Saturns, Analyse der Ringstrukturen, Entdeckung weiter Monde, Massenspektroskopie der Saturnatmosphäre, usw.

6 Physikalische Eigenschaften des Ringsystems Bestandteile: Hauptsächlich Eis und Gestein Partikelgröße: von Staubpartikeln ( µm) bis Objekte der Größe cm-dm Dicke der inneren Ringe: m Breite der inneren Ringe: 70000km Radius äußerster Ring: km Masse des Ringsystems: kg

7 Entstehung des Ringsystems 1 Mond gerät unterhalb das Roche-Limit

8 Abbildung: Satellit auf Bahn außerhalb des Roche-Limit, Quelle: Wikipedia [1]

9 Abbildung: Satellit auf Bahn in der Nähe des Roche-Limit, Quelle: Wikipedia [1]

10 Abbildung: Satellit auf Bahn des Roche-Limit, Quelle: Wikipedia [1]

11 Abbildung: Zerrissener Satellit auf Bahn außerhalb des Roche-Limit, Quelle: Wikipedia [1]

12 Entstehung des Ringsystems 1 Mond gerät unterhalb das Roche-Limit 2 Mond wird durch Asteroideneinschlag zerstört 3 Oberfläche eines größeren Mondes wird auf Grund der gravitativen Wechselwirkung mit dem Saturn abgetragen 4 Bei der Entstehung des Saturns mit entstanden

13 Abbildung: Saturn mit allen Ringen außer dem Phoebe-Ring, Quelle: NASA

14 Abbildung: Darstellung der inneren Ringe, Quelle: NASA

15 Abbildung: Darstellung der inneren Ringe, Quelle: NASA

16 Cassini Teilung Gesamtbreite: 4800 km Keine homogene Lücke, sondern besteht aus weiteren Lücken und Ringen Huygens Gap: 430 km breit, hervorgerufen durch 2:1 Resonanz mit Mond Mimas Selbst sehr dunkle Lücken sind nicht leer, Konzentration der Partikel ist nur geringer

17 Abbildung: Darstellung der inneren Ringe, Quelle: NASA

18 Abbildung: Schematische Dartstellung der Wirkungsweise eines Hirtenmondes, Quelle: Wikipedia [2]

19 Abbildung: Hirtenmond Daphnis in der Keeler Lücke, Quelle: NASA

20 Abbildung: Darstellung der inneren Ringe, Quelle: NASA

21 Äußere Ringe Janus-Epimetheus Ring: 5000 km breit, Asteroideneinschläge auf den Monden sind die Quelle der Ringpartikel G Ring: 9000 km breit, Mond Aegaeon in der selben Bahn Pallene Ring: 2500 km breit, Mond Pallene auf der selben Bahn E Ring: km breit und 2000 km dick, bestehend aus Eispartikeln ( µm), die aus Gyseren auf Encladus austreten

22 Abbildung: Eis-geysere auf Encladus, Quelle: NASA

23 Abbildung: Ku nstlerische Impression des Phoebe Rings, Quelle: NASA

24 Weitere Struckturen der Ringe Bei höherer Auflösung ist Aufteilung der makroskopischen Ringe in kleiner Ringe erkennbar Alle Jahre treten 8 Jahre lang makroskopische Speichenstrukturen in den inneren Ringen

25 Abbildung: Speichenstruckturen im B Ring, Quelle: NASA

26 References Eric Chaisson, Steve McMillan (1999) Astronomy Today Prentice Hall College Div 3. Auflage, S.358 ff. Joris Verbiest (2016) Vorlesung Ïntroduction to Astronomy Universität Bielefeld NASA Zugriff: Wikipedia, David Muelheims, Germany Zugriff: Wikipedia, Theresa Knott Zugriff: Wikipedia

27 The End

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