Wissenschaftler enträtseln Saturnmond Iapetus
Er erinnert mit seiner weißen und seiner schwarzen Seite auf geheimnisvolle Weise an das Yin-Yang-Symbol: Deutsche und US-amerikanische Wissenschaftler konnten nun die bislang schlüssigste Erklärung für das seit über dreihundert Jahren ungelöste Rätsel um die bizarre Asymmetrie des Saturnmondes Iapetus liefern. In zwei Beiträgen in der renommierten Zeitschrift Science erklären die Forscher, wie sich staubige Überreste von anderen Saturnmonden auf der einen Seite des Mondes ansammeln. Das wiederum verändere die Temperatur des Mondes und begünstige die Sublimation von Wassereis auf der anderen Mondseite. Iapetus wurde 1671 von dem französisch-italienischen Astronomen Giovanni Domenico Cassini entdeckt. Er bemerkte schnell, dass dieser Mond ein recht ungewöhnliches Aussehen mit einer viel dunkleren führenden Hemisphäre (Bugseite) hat. Und in der Tat ist die folgende Hemisphäre, die Heckseite, etwa zehnmal heller als die Bugseite. "Das ist nun wirklich kein weltbewegendes Problem, doch es ist ein Rätsel, das die Astronomen seit Jahrhunderten beschäftigt" kommentierte Joseph Burns von der Cornell University in den USA. Im Laufe der Jahre wurde eine ganze Reihe von Theorien aufgestellt, um das Aussehen von Iapetus zu erklären. Eine Theorie besagt, dass der Staub auf Iapetus aus einer Trümmerwolke eines Meteoriteneinschlags innerhalb des Saturnsystems stammt. Andere meinen, interplanetarer Staub habe sich auf der einen Seite des Mondes angesammelt, während andere die Freisetzung dunkler Stoffe auf der Oberfläche durch geologische Prozesse innerhalb von Iapetus dafür verantwortlich machen. Eine vierte, im Jahr 1974 vorgeschlagene Theorie kombiniert die Abscheidung von Staub aus externen Quellen mit thermischen Prozessen auf der Mondoberfläche. Allerdings wurde diese Theorie in der Zwischenzeit weitgehend übersehen, auch wenn sich die ihr folgenden Vorhersagen über die Veränderung des Aussehens des Mondes im Laufe der Zeit als korrekt erwiesen haben. In dieser Arbeit untersuchten Forscher beiderseits des Atlantiks die seit 2004 von der Raumsonde Cassini-Huygen gesendeten Bilder, wobei sie sich besonders mit den am 10. September 2007 während eines nahen Vorbeiflugs erzielten Aufnahmen befassten. Anhand der Daten konnte das Team die Vorgänge auf Iapetus modellieren. Ihre Forschung ergab, dass sich von anderen Saturnmonden - insbesondere Phoebe - dunkler Staub löst und auf der führenden Hemisphäre des Iapetus niederfällt. Untersuchungen der Krater auf Iapetus lassen eine metertiefe Staubschicht erahnen. Allerdings ist die Geschichte hier noch nicht zu Ende: "Es ist unmöglich, dass sich diese höchst komplexe und scharfe Grenze zwischen den dunklen und hellen Regionen einfach durch Materialeinfall gebildet haben soll", erklärte Tilmann Denk von der Freien Universität Berlin in Deutschland. "So mussten wir noch einen anderen Mechanismus finden." Die dunkle Oberfläche absorbiert große Mengen an Wärme von der Sonne, und da sich Iapetus so langsam (nur alle 79 Tage einmal) dreht, ist die dunkle Oberfläche für lange Zeit der Sonne ausgesetzt. Die Temperaturen am Äquator werden hoch genug, um die Verdampfung des Eises unter dem Staub auslösen. Das verdampfte Eis kondensiert an den Mondpolen und auf der folgenden Hemisphäre erneut, was ihr das unverwechselbare helle weiße Erscheinungsbild verleiht, das in einem so scharfen Kontrast zur dunklen, staubigen Bugseite des Mondes steht. Nach Angaben der Forscher ist es aufgrund von Iapetus' geringer Größe (nur 1.500 km Durchmesser) und seiner geringen Gravitation relativ leicht möglich, dass sich Eis auf diese Weise von einer Seite des Mondes auf die andere verlagert. John Spencer vom Southwest Research Institute in Colorado, USA, kam so zu dem Schluss: "Iapetus ist das Opfer einer alles einbeziehenden, unkontrollierbaren Rückkopplungsschleife."
Länder
Deutschland, Vereinigte Staaten