Die Saturnringe gehören zu den ikonischsten Strukturen im Sonnensystem, aber Forscher haben nie gewusst, wie und wann sie entstanden sind. Eine neue Simulationsstudie zeigt, dass die Saturnringe viel früher entstanden sind als bisher angenommen und dass die Saturnmonde im jüngsten Universum schnelle Veränderungen erfahren haben.
Eine kürzlich veröffentlichte Studie legt nahe, dass die Saturnringe durch die Kollision zweier Eismonde vor Hunderten Millionen Jahren entstanden sind. Andere Beweise deuten darauf hin, dass Saturns Orbitalstaub und einige seiner Monde nicht gleichzeitig mit Saturn und dem Rest des Sonnensystems entstanden sind.
Hochauflösende Simulationen der geglätteten Partikelhydrodynamik (Animation unten) unterstützen die Möglichkeit, dass zwei Eismonde, die Dio und Rhea ähneln, vor weniger als einer Milliarde Jahren kollidierten. Die meisten der resultierenden Trümmer lagerten sich innerhalb der Rocher-Grenze des Saturn ab – dem Punkt, jenseits dessen die Schwerkraft jede mondähnliche Masse zu einem Ring zermahlen würde.
Darüber hinaus könnten Trümmer, die über die Roche-Grenze hinausdrifteten, im aktuellen Mondsystem des Saturn zusammengewachsen sein. Beobachtungen des Saturn und seiner Monde durch die Cassini-Mission, die 2017 endete, haben diese Theorie gestärkt, mit Beweisen dafür, dass die Ringe und Monde sehr jung sind.
Die Saturnringe werden ständig mit Fremdmaterial bombardiert, das von Mikrometeoroiden bombardiert wird. Gemessen an den akkumulierten Mengen ist diese Aktivität jedoch jünger als bei der Entstehung von Saturn und den meisten anderen Planeten im Sonnensystem vor 4,5 Milliarden Jahren.
Darüber hinaus verlieren die Ringe an Masse und verschwinden schließlich, wenn Partikel in die Atmosphäre von Gasriesen driften. Die derzeitige Verlustrate legt nahe, dass es nicht länger als einige hundert Millionen Jahre existieren kann. Darüber hinaus deuten die Gezeiteneigenschaften des Mondes und die Bahnneigung von Rhea darauf hin, dass sie ihre heutige Form erst vor kurzem angenommen haben.
Die neuen Erkenntnisse stehen im Widerspruch zu früheren Theorien über die Ringe und Monde des Saturn, die darauf hinwiesen, dass sie so alt waren wie der Rest des Sonnensystems. Ältere Modelle deuten darauf hin, dass frühe Monde oder Kometen während der chaotischen Frühzeit des Sonnensystems vor 3,8 bis 4,1 Milliarden Jahren kollidiert oder auseinandergebrochen sein könnten, als heftige Einschläge häufiger auftraten. Eine andere neuere Entstehungshypothese besagt, dass ein europagroßer Mond, der zwischen Titan und Europa kreist, vor etwa 100 Millionen Jahren in die Loche-Grenze des Saturn fiel, aber dazu sind weitere Messungen erforderlich.
Eine weitere interessante Entdeckung über die Saturnmonde ist, dass sie die Atmosphäre des Planeten erhitzen, wie aus der Analyse von Daten mehrerer kürzlich durchgeführter Missionen hervorgeht. Dieser Beweis könnte Astronomen helfen, Ringplaneten außerhalb unseres Sonnensystems zu finden.
Eine weitere Analyse der Cassini-Daten ergab, dass der Saturnmond Enceladus alle sechs lebenswichtigen Zutaten enthält. Die Forschung ist das erste Mal, dass Wissenschaftler Phosphor außerhalb der Erde nachgewiesen haben.