Saturn

Identität und allgemeine Eigenschaften

Saturn ist der sechste Planet von der Sonne aus und der zweitgrößte im Sonnensystem. Er ist eine riesige Kugel, die hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium besteht – denselben beiden Elementen, aus denen der größte Teil der Sonne besteht. Sein Äquatordurchmesser beträgt etwa 120.500 Kilometer und ist damit ungefähr neunmal so groß wie der der Erde. Saturn ist für seine ausgedehnten und komplexen Ringe bekannt, aber er ist nicht der einzige Planet mit Ringen. In der NAIF/JPL-Nomenklatur lautet der numerische Code des Planeten 699.

Saturn ist seit der Antike bekannt, da er mit bloßem Auge sichtbar ist. Benannt wurde er nach dem römischen Gott der Landwirtschaft und des Reichtums, dem Vater Jupiters. Seine Umgebung ist zu extrem und unbeständig für Leben, wie wir es kennen. Einige seiner Monde, darunter Enceladus und Titan, besitzen dagegen innere Ozeane und könnten Bedingungen bieten, die für die Untersuchung der Möglichkeit von Leben von Interesse sind.

Umlaufbahn und Rotation

Saturn ist durchschnittlich etwa 1,4 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt, entsprechend 9,5 astronomischen Einheiten. Das Sonnenlicht benötigt ungefähr 80 Minuten, um ihn zu erreichen. Ein Umlauf um die Sonne dauert etwa 29,4 Erdjahre oder 10.756 Erdentage. Sein Tag dauert ungefähr 10,7 Stunden und gehört damit zu den kürzesten unter den Planeten des Sonnensystems.

Die Achse Saturns ist gegenüber der Ebene seiner Umlaufbahn um 26,73 Grad geneigt. Daher gibt es auf dem Planeten Jahreszeiten, wie auch auf der Erde, deren Achse ebenfalls geneigt ist, allerdings weniger stark.

Zusammensetzung, Inneres und Atmosphäre

Saturn hat keine klar definierte feste Oberfläche: Er ist ein Gasriese, der größtenteils aus Gasen und Flüssigkeiten besteht, die mit zunehmender Tiefe dichter werden. Nach dem von der NASA beschriebenen Modell seines Inneren könnte sich im Zentrum ein dichter Kern aus Metallen wie Eisen und Nickel befinden, umgeben von Gesteinsmaterial und anderen Verbindungen, die extremem Druck und großer Hitze ausgesetzt sind. Weiter außen liegen Schichten aus flüssigem metallischem Wasserstoff und flüssigem Wasserstoff. Druck und Temperatur nehmen zum Inneren hin zu, bis Bedingungen erreicht werden, die ein Raumschiff zerstören würden, das den Planeten zu durchqueren versucht. Seine mittlere Dichte ist geringer als die von Wasser.

Die Atmosphäre weist Wolken in Gelb-, Braun- und Grautönen sowie schwache Bänder, Jetstreams und Stürme auf. In der Äquatorregion können die Winde in den oberen Schichten etwa 500 Meter pro Sekunde erreichen. Nahe dem Nordpol befindet sich eine auffällige atmosphärische Struktur: ein sechseckiges Muster, das mit einem Jetstream verbunden ist. Es wurde Anfang der 1980er-Jahre auf Bildern der Voyager-Sonden beobachtet und später von Cassini genauer untersucht. Es erstreckt sich über etwa 30.000 Kilometer und enthält in seiner Mitte einen großen rotierenden Sturm.

Saturns Magnetfeld ist weniger ausgedehnt als das des Jupiter, wird aber als 578-mal stärker als das der Erde beschrieben. Die Magnetosphäre ist die Region, in der das Magnetfeld des Planeten das Verhalten elektrisch geladener Teilchen bestimmt; sie umfasst Saturn, seine Ringe und viele seiner Monde. Cassini-Beobachtungen zeigten, dass zumindest einige Saturn-Auroren von Teilchen abhängen, die von den Monden ausgestoßen werden, sowie von der schnellen Rotation des Magnetfelds, statt hauptsächlich durch den Sonnenwind bestimmt zu sein. Dieser Mechanismus ist nicht vollständig erklärt.

Ringe und Monde

Die Ringe bestehen aus Milliarden von Eis- und Gesteinsfragmenten, die mit anderen Materialien wie Staub bedeckt sind. Die Teilchen reichen von winzigen Körnern bis zu Brocken von der Größe eines Hauses; einige wenige können Dimensionen erreichen, die mit Bergen vergleichbar sind. Einer Hypothese zu ihrem Ursprung zufolge stammen sie von Kometen, Asteroiden oder Monden, die auseinanderbrachen, als sie dem Planeten zu nahe kamen und von seiner Schwerkraft zerrissen wurden.

Das Ringsystem reicht bis etwa 282.000 Kilometer von Saturn, obwohl die Hauptringe vertikal normalerweise nur etwa 10 Meter hoch sind. Die Ringe werden entsprechend der Reihenfolge ihrer Entdeckung mit Buchstaben bezeichnet. Von innen nach außen lautet die von der NASA angegebene Abfolge D, C, B, die Cassini-Teilung, A, F, G und E; noch viel weiter außen befindet sich der schwache Phoebe-Ring in der Umlaufbahn dieses Mondes. Die etwa 4.700 Kilometer breite Cassini-Teilung trennt die Ringe A und B. Jeder Ring umläuft den Planeten mit einer anderen Geschwindigkeit.

Das System beherbergt außerdem Monde mit unterschiedlichen Eigenschaften: Titan hat eine dunstige Atmosphäre und Methanseen, während Enceladus Wasserfontänen ausstößt. Im März 2025 waren 274 Monde in einer Umlaufbahn um Saturn bestätigt; weitere Saturnmonde warteten noch auf ihre Bestätigung und offizielle Benennung durch die Internationale Astronomische Union.

Erkundung

Die Cassini-Mission erreichte Saturn 2004. Die Raumsonde nahm eine ihrer letzten Ansichten des Planeten und der Hauptringe am 28. Oktober 2016 auf; die Mission endete am 15. September 2017. Zuvor hatten die Voyager-Sonden Anfang der 1980er-Jahre Bilder des Nordpol-Hexagons aufgenommen, und Cassini beobachtete es aus größerer Nähe.