Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ringe um Rhea

07.03.2008
Instrumente von Max-Planck-Instituten an Bord der Raumsonde Cassini entdecken am Saturnmond das erste nicht-planetare Ringsystem

Ein internationales Forscherteam hat Material entdeckt, das sich in einer Umlaufbahn um den zweitgrößten Saturnmond Rhea anlagert und dort ein Ringsystem bildet. Die Hinweise auf eine Scheibe aus Staub und Steinbrocken leitet die Gruppe - darunter auch Wissenschaftler der Max-Planck-Institute für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau und für Kernphysik in Heidelberg - aus den Daten von sechs Instrumenten an Bord der Raumsonde Cassini ab. Das Ringsystem um Rhea ist das erste, das jemals um einen Mond gefunden wurde (Science, 7. März 2008).


Künstlerische Darstellung einer Ansammlung von Gesteinsbrocken und Staub um den Saturnmond Rhea. Der Saturn ist rechts oben im Hintergrund zu sehen. Bild: NASA/JPL/JHUAPL


Elektronenmessungen durch das Instrument MIMI/LEMMS an Bord der Raumsonde Cassini (weiße Linie) während des Vorbeiflugs an Rhea am 26. November 2005. Die Bahn von Cassini ist in rot gezeichnet, der blaue Pfeil zeigt die Richtung der geladenen Teilchen im Saturnsystem an. Die graue Kugel deutet die "hill sphere" an - den Bereich um den Mond herum, in dem die Anziehungskraft dominiert. Bild: MPS/MSSL-UCL

Seit dem Jahr 2004 kreist Cassini in einer Umlaufbahn um den Saturn und untersucht unter anderem seine Eismonde sowie deren Wechselwirkung mit der Umgebung. Mittlerweile ist das Raumfahrzeug an vielen sehr unterschiedlichen Monden vorbeigeflogen. Dazu zählt auch Rhea, der mit einem Durchmesser von 1528 Kilometern nach Titan zweitgrößte Satellit des Ringplaneten. Etwa alle viereinhalb Tage umläuft Rhea ihren Mutterplaneten in einer mittleren Entfernung von 526.000 Kilometern.

Staubsauger für Elektronen

... mehr zu:
»MIMI/LEMMS »Ringsystem
An Bord von Cassini befinden sich auch der Elektronendetektor MIMI/LEMMS aus dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und das Staubexperiment CDA aus dem Max-Planck-Institut für Kernphysik. MIMI/LEMMS erfasst die Absorption von Elektronen entlang der Bahn eines Mondes. Das Messprinzip ist einfach: Die Forscher nehmen an, dass Elektronen auf Magnetfeldlinien im Saturnsystem zwischen Nord- und Südpol des Planeten ständig hin und her laufen. Befindet sich dichtes Material, etwa ein Mond, ein Staubring oder ähnliches auf dem "Laufweg", so wirkt dieses Material wie ein Staubsauger für Elektronen. Als Folge davon registriert das Instrument weniger dieser Teilchen. In den Datensätzen lassen sich Herkunft und Dichte des Materials genauer analysieren.

Als Cassini die Umgebung des Mondes Rhea unter die Lupe nahm, zeigten sich in den Zählraten von energiereichen Elektronen ganz besondere "Fingerabdrücke": Beim An- und Abflug der Sonde fiel die Zählrate ab, wobei in den beiden Flanken der Kurve merkwürdige Ausschläge ("spikes") auftraten. Nah an Rhea registrierte MIMI/LEMMS praktisch überhaupt keine Elektronen mehr.

"Die Auswertung ergab, dass irgendetwas die Elektronen entlang ihrer Bahnen daran hinderte, den Detektor zu erreichen", sagt Geraint Jones vom Mullard Space Science Laboratory in Großbritannien, der seine Arbeiten an Rhea am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung begann. "Es scheint alles darauf hinzudeuten, dass der Mond von einem Ringsystem umgeben ist."

Überraschende Form

Ergänzt wurden die Messungen von MIMI/LEMMS durch den Staubdetektor CDA. Der nämlich registrierte eine deutliche Erhöhung der Staubrate in der Nähe von Rhea. "In der unmittelbaren Umgebung des Mondes hatten wir durchaus Staub erwartet", sagt Sascha Kempf vom Max-Planck-Institut für Kernphysik. "Aber eine Ansammlung in einer Scheibe oder gar in Form von Ringen hat uns doch überrascht." Die gefundene Staubscheibe besitzt einen Durchmesser von mehreren Tausend Kilometern.

Die Cassini-Wissenschaftler haben nach der Entdeckung der Ringe numerische Simulationen durchgeführt um herauszufinden, ob es wirklich stabile Bahnen von Staubteilchen um Rhea gibt. Die Modelle zeigen, dass solche Bahnen - und damit Ringe - durchaus möglich sind und sogar über sehr lange Zeiträume hinweg existieren können.

Ein optischer Nachweis des vermeintlichen Ringsystems ist bisher noch nicht gelungen. Das mag unter anderem an der Verteilung der zentimetergroßen Staubteilchen liegen. Ideal wäre ein Blick direkt auf die Ringkante - aber bisher war Cassinis Kamera noch nicht in dieser günstigen Position.

Originalveröffentlichung:

G. H. Jones et. al.
The Dust Halo of Saturn’s largest icy moon, Rhea
Science, 7. März 2008

Dr. Bernd Wirsing | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: MIMI/LEMMS Ringsystem

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Antibiotikaresistenzen: Ein multiresistenter Escherichia coli-Stamm auf dem Vormarsch

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Sturmfeder bekämpft Orkanschäden

23.10.2017 | Maschinenbau

Vorstellung eines neuen Zellkultursystems für die Analyse von OPC-Zellen im Zebrafisch

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie