Lassen Sie sich vom neuesten Bild des James Webb Space Telescope (JWST) überraschen. Die ikonischen Saturnringe scheinen auf diesem unglaublichen Infrarotbild unheimlich zu leuchten, das auch unerwartete Merkmale in der Saturnatmosphäre enthüllt.
Dieses Bild dient als Kontext für ein Beobachtungsprogramm, das die Fähigkeit des Teleskops testen wird, schwache Monde rund um den Planeten und seine hellen Ringe zu erkennen. Alle neu entdeckten Monde könnten Wissenschaftlern dabei helfen, ein vollständigeres Bild des aktuellen Saturnsystems sowie seiner Vergangenheit zu erstellen.
Methangas absorbiert fast das gesamte Sonnenlicht, das bei der spezifischen Infrarotwellenlänge dieses Bildes (3,23 Mikrometer) auf die Atmosphäre fällt. Infolgedessen sind die bekannten Streifenmuster des Saturn nicht sichtbar, da die methanreiche obere Atmosphäre unsere Sicht auf die Primärwolken versperrt.
Stattdessen erscheint die Saturnscheibe dunkel und wir sehen Merkmale, die mit stratosphärischen Aerosolen in großer Höhe in Verbindung stehen, darunter große, dunkle und diffuse Strukturen auf der Nordhalbkugel des Saturn, die nicht mit den Breitengradlinien des Planeten übereinstimmen. Interessanterweise entdeckten Forscher zuvor bei frühen JWST NIRCam-Beobachtungen von Jupiter ähnliche Wellen.
Im Gegensatz zur Atmosphäre fehlt den Saturnringen Methan, sodass sie bei dieser Infrarotwellenlänge nicht dunkler als gewöhnlich sind und daher den abgedunkelten Planeten leicht überstrahlen. Dieses neue Bild des Saturn enthüllt auch komplizierte Details innerhalb des Ringsystems und zeigt mehrere Monde des Planeten wie Dione, Enceladus und Tethys.
„Wir freuen uns sehr, dass JWST dieses schöne Bild produziert hat, das eine Bestätigung dafür ist, dass unsere tiefergehenden wissenschaftlichen Daten ebenfalls gut ausgefallen sind“, sagte Dr. Matthew Tiscareno, ein leitender Forschungswissenschaftler am SETI-Institut, der den Prozess der Gestaltung dieser Beobachtung leitete. „Wir freuen uns darauf, tiefer in die Enthüllungen einzutauchen, um zu sehen, welche Entdeckungen uns erwarten.“
In den letzten Jahrzehnten haben Missionen wie Pioneer 11 der NASA, Voyagers 1 und 2, die Raumsonde Cassini und das Hubble-Weltraumteleskop die Atmosphäre und die Ringe des Saturn beobachtet. Das von JWST aufgenommene Bild ist nur ein Vorgeschmack auf das, was dieses Observatorium als Wissenschaftler in den kommenden Jahren über Saturn herausfinden wird. Dieses Bild ist Teil einer Reihe tief belichteter Bilder, mit denen Forscher hoffen, neue Ringstrukturen und vielleicht sogar neue Saturnmonde zu identifizieren.
Wenn wir uns von den inneren zu den äußeren Merkmalen der Saturnringe bewegen, können wir den dunklen C-Ring, den hellen B-Ring, die schmale und dunkle Cassini-Teilung und den mittelhellen A-Ring mit der dunklen Encke-Lücke am äußeren Rand beobachten. Darüber hinaus können wir am äußeren Rand des A-Rings den schmalen Strang sehen, der als F-Ring bekannt ist. Die Ringe werfen einen Schatten auf den Planeten und umgekehrt und erzeugen so faszinierende visuelle Effekte.
In diesem Bild nicht gezeigte Tiefenaufnahmen werden es Wissenschaftlern ermöglichen, die schwächeren Saturnringe zu untersuchen, einschließlich des dünnen G-Rings und des diffusen E-Rings, die hier nicht sichtbar sind. Die Ringe des Saturn bestehen aus einer Ansammlung von Fels- und Eisfragmenten, deren Größe von kleiner als ein Sandkorn bis hin zu so groß wie Berge auf der Erde reicht. Kürzlich nutzten Forscher JWST zur Erkundung von Enceladus und entdeckten eine beträchtliche Wolke, die vom Südpol des Mondes ausgeht. Diese Wolke enthält Partikel und große Mengen Wasserdampf und trägt zum E-Ring des Saturns bei.
Beim Vergleich der Nord- und Südpole des Saturns in diesem Bild können wir typische jahreszeitliche Veränderungen beobachten. Auf der Nordhalbkugel des Saturn ist derzeit Sommer, während die Südhalbkugel aus der winterlichen Dunkelheit hervortritt. Allerdings erscheint der Nordpol ungewöhnlich dunkel, was möglicherweise auf einen unbekannten saisonalen Prozess zurückzuführen ist, der sich auf polare Aerosole auswirkt. Eine schwache Aufhellung am Rand der Saturnscheibe könnte auf die Fluoreszenz von Methan in großer Höhe oder die Emission des Triwasserstoffions (H3+) der Ionosphäre zurückzuführen sein. Spektroskopie von JWST könnte helfen, diese Möglichkeiten zu bestätigen.