{"id":35,"date":"2008-02-12T15:47:47","date_gmt":"2008-02-12T13:47:47","guid":{"rendered":"http:\/\/www.astrodicticum-simplex.de\/wordpress\/2008\/02\/12\/faszinierende-astronomie-saturns-wechselmonde\/"},"modified":"2008-03-02T22:56:20","modified_gmt":"2008-03-02T20:56:20","slug":"faszinierende-astronomie-saturns-wechselmonde","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.astrodicticum-simplex.de\/wordpress\/2008\/02\/12\/faszinierende-astronomie-saturns-wechselmonde\/","title":{"rendered":"Faszinierende Astronomie: Saturns Wechselmonde"},"content":{"rendered":"

Mehr oder weniger regelm\u00e4\u00dfig schaue ich mir das Astronomy Picture of the Day<\/a> an. Wer diese Seite noch nicht kennt: jeden Tag wird hier ein neues, aktuelles und faszinierendes astronomisches Bild mitsamt einer kurzen Erkl\u00e4rung ver\u00f6ffentlicht. Ein Besuch dort lohnt sich eigentlich immer. So wie gestern<\/a>: Da wurde ein Bild des Saturnmondes Epimetheus, aufgenommen von der Raumsonden Cassini<\/a>, gezeigt:<\/p>\n

\"Epimetheus\"<\/p>\n

Abgesehen davon, das dieses Bild an sich enorm sch\u00f6n ist, zeigt es auch viele interessante Infos \u00fcber den Mond an sich. Epimetheus <\/em>ist relativ klein – sein „Durchmesser“ betr\u00e4gt nur etwa 115 km. Er hat deswegen auch zuwenig Masse, um unter seinen eigenen Gravitation eine sph\u00e4rische Form anzunehmen. Man erkennt nat\u00fcrlich auch sehr viele Krater. Die sichtbare abgeflachte Oberfl\u00e4che ist wahrscheinlich auch auf einen Impakt zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/p>\n

Obwohl ich dieses Bild wirklich faszinierend finde, interessieren mich als Himmelsmechaniker nat\u00fcrlich auch die dynamischen Eigenschaften dieses Mondes. Und hier nimmt Epimetheus <\/em>wirklich eine Sonderstellung ein. Epimetheus <\/em>wurde am 18. Dezember 1966 von Richard Walker<\/em> entdeckt. Bereits 3 Tage vorher, am 15. Dezember hatte Audouin Dollfus<\/em> ebenfalls einen neuen Saturnmond – den er Janus <\/em>nannte – entdeckt. Man vermutete, das es sich bei dem von Walker beobachteten Mond um den selben Himmelsk\u00f6rper handelte. Die Bahn dieses Himmelsk\u00f6rpers war allerdings ziemlich seltsam und Berechnungen und Beobachtungen stimmten nicht wirklich \u00fcberein. 1978 kam man zu dem Schlu\u00df, das die Beobachtungen viel besser erkl\u00e4rt werden k\u00f6nnen, wenn man von zwei Monden<\/strong> und nicht von einem einzelnem Objekt ausgeht! Diese beiden Monde wurden nun Janus <\/em>und Epimetheus <\/em>genannt – und 1980 best\u00e4tigte die Raumsonde Voyager 1 bei ihrem Saturnvorbeiflug, das es sich tats\u00e4chlich um 2 Monde handelt.<\/p>\n

Die Geschichte wird allerdings noch etwas seltsamer. Betrachtet man die Bahnen von Epimetheus <\/em>und Janus<\/em>, stellt man folgendes fest: Die Bahnen der Monde liegen beide fast in der \u00c4quatoreben; Janus umkreist den Saturn in einem Abstand von 151.472 km; der Abstand von Epimetheus zu Saturn betr\u00e4gt 151.422 km. Die Orbits der beiden Monde haben also einen Abstand von nur 50 km! Wie oben beschrieben hat Epimetheus eine Ausdehnung von etwa 115 km; Janus ist sogar noch gr\u00f6\u00dfer und durchmisst etwa 190 km. Eigentlich w\u00e4re also gar kein Platz mehr \u00fcbrig: die beiden Himmelsk\u00f6rper m\u00fcssten schon l\u00e4ngst miteinander kollidiert sein! Da sie aber offensichtlich immer noch existieren, muss es irgendeine L\u00f6sung f\u00fcr dieses Problem geben.<\/p>\n

Janus <\/em>und Epimetheus <\/em>befinden sich auch sogenannten „Austauschbahnen“ bzw. exchange orbits<\/em>. Alle 4 Jahre n\u00e4hern sich die beiden Monde sehr stark aneinander an – und beeinflussen sich gegenseitig durch ihre Schwerkraft. Der \u00e4u\u00dfere Mond beschleunigt dabei den inneren Mond der dadurch auf eine h\u00f6here Umlaufbahn gehoben wird was wieder zu einer Abbremsung f\u00fchrt. Der innere Mond bremst den \u00e4u\u00dferen Mond durch seine gravitative Anziehung der dadurch auf eine niedrigere Umlaufbahn f\u00e4llt und dann wieder beschleunigt wird. Die beiden Monde haben also ihre Umlaufbahn getauscht! <\/em>Dieses Wechselspiel wiederholt sich alle 4 Jahre – zuletzt haben die Monde ihre Bahnen am 21. Januar 2006 gewechselt.<\/p>\n

Ich habe mich fr\u00fcher mal einige Zeit lang mit solchen exchange orbits<\/em> besch\u00e4ftigt. Man kann zeigen, das solche Bahnen tats\u00e4chlich f\u00fcr sehr, sehr lange Zeitr\u00e4ume stabil sind. Das Verhalten, das Janus <\/em>und Epimetheus <\/em>zeigen ist einzigartig im Sonnensystem. Einige Wissenschaftler postulieren<\/a> aber, das es auch in extrasolaren Planetensystemen solche Konfigurationen geben k\u00f6nnte. Simulationen haben gezeigt, das z. B. ein Planet so gro\u00df wie Jupiter <\/em>und ein Planet so gro\u00df wie die Erde <\/em>sich „eine Bahn teilen“ k\u00f6nnten – und das f\u00fcr sehr lange Zeitr\u00e4ume. Man stelle sich vor, wie das Leben auf so einen Planeten aussehen w\u00fcrde: alle paar Jahre w\u00fcrde ein sehr gro\u00dfer Planet sehr nahe kommen – um sich dann langsam wieder zu entfernen. K\u00f6nnte es dort \u00fcberhaupt Leben geben? Oder w\u00fcrden sich z.B. so starke Gezeitenkr\u00e4fte entwickeln, das der Planet unbewohnbar wird (wie z.B. der Jupitermond Io<\/a><\/em>, der durch die starke Gezeitenwirkung von Jupiter <\/em>zu einer vulkan\u00fcbers\u00e4ten Lavaw\u00fcste geworden ist).<\/p>\n

Auch wenn das ganze nur hochspekulativ ist – Janus und Epimetheus zeigen einmal mehr, welche faszinierenden und ungew\u00f6hnlichen \u00dcberraschungen unser Universum bereithalten kann – und wie faszinierend ihre Erforschung sein kann!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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