Graz – Neue Erkenntnisse über die Magnetosphäre des Saturn hat ein internationales Team von Wissenschaftern unter Beteiligung des Grazer Institutes für Weltraumforschung (IWF) gewonnen. Wie das Autorenteam im Fachblatt "Nature Physics" berichtet, wurden im Rahmen der Cassini-Mission der NASA Hinweise gefunden, dass im Magnetschweif des Planeten abrupte Magnetfeldänderungen (Rekonnexionen) stattfinden.

Mit dieser Erkenntnis löse sich das Rätsel, wie die Magnetosphäre des Planeten Wasser los wird, das der Saturnmond Enceladus beständig in den Weltraum schleudert und das sich in der Saturn-Magnetosphäre verfängt, sagte Co-Autor Martin Volwerk vom IWF der Österreichischen Akademie der Wissenschaften. Die mehrstündigen Messungen eines Orbiter-Durchfluges durch den Magnetschweif des Saturn hätten gezeigt, dass es über sogenannte Rekonnexionen in den Weltraum abgeführt wird.

Cassini-Daten ausgewertet

Der Saturn besitzt ein Magnetfeld, das etwas schwächer ist als das äquatoriale Magnetfeld der Erde. Die mit Plasma ausgefüllte Magnetosphäre des Planeten dient etwa als effizienter Schutzschild gegen das Weltraumwetter. Wenn der energiereiche Sonnenwind auf ein planetares Magnetfeld trifft, bildet sich im Bereich des Zusammenpralls eine Stoßfront aus, in der das Magnetfeld auf der sonnenzugewandten Seite zusammengestaucht wird. Auf der Nachtseite bildet sich ein ausgedehnter Magnetschweif, so Volwerk.

Das von der britischen Universität Lancaster geleitete Forscherteam analysierte die Dynamik im sonnenabgewandten Schweif der Saturn-Magnetosphäre. Konkret wurde ein Magnetschweif-Durchflug des Orbiters aus dem Jahr 2006 untersucht. Dabei wurde über 19 Stunden hinweg ein sogenanntes Rekonnexions-Event aufgezeichnet. "Während man bisher glaubte, dass solche abrupten Magnetfeldänderungen zu schwach wären, um genug Plasma aus der Magnetosphäre entkommen zu lassen, zeigen unsere Resultate, dass es effizient genug funktioniert", sagte der IWF-Forscher.

Enorme Energieauswürfe

Magnetische Rekonnexion ist eine plötzliche Neuverbindung unterschiedlich ausgerichteter Magnetfelder innerhalb des Plasmas eines Planeten, wobei sich die Ausrichtung der Felder ändert. Dabei werden große Energiemengen freigesetzt und magnetische Energie in Plasmaenergie umgewandelt. "Wenn zwei einander entgegengesetzte Magnetfelder sich zu nahe kommen, dann brechen sie auf, um sich anschließend neu zu formieren. Dabei werden gewaltige Energien frei", schilderte Volwerk diesen Vorgang.

Die Raumsonde "Cassini" wurde 1997 auf die Reise geschickt und ist seit 2004 in der Umlaufbahn des Saturns. Seither untersucht die NASA-Sonde mit rund einem Dutzend verschiedener Instrumente den Planeten, seine Monde, sein Magnetfeld und die Plasmasphäre. Die Mission, die gemeinsam mit der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und der italienischen Raumfahrtagentur ASI erfolgt, soll noch bis 2017 unterwegs sein. (APA, 5.12.2015)