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Saturn

Astronomie und Astrophysik, sechster Planet des Sonnensystems. Saturn ist der zweitgrösste Gasriese und der am weitesten von der Sonne entfernte Planet, der noch mit blossem Auge sichtbar ist. Er ist stark abgeplattet und emittiert etwa 20% mehr Energie, als er von der Sonne empfängt. Saturn besteht im wesentlichen aus Wasserstoff und Helium, wobei diese beiden Elemente jedoch nicht im selben Mengenverhältnis wie bei Jupiter und bei der Sonne auftreten. Der Massenanteil des Helium von 11% weist auf ein Heliumdefizit hin, das durch den inneren Aufbau des Planeten erklärt wird: Man nimmt an, dass das Helium im Inneren des Saturn auskondensiert ist. Weitere Hauptbestandteile der Atmosphäre sind Ammoniak, Methan, Acetylen, Äthan, Phosphorwasserstoff und Wasserdampf. Wie bei Jupiter lassen sich in der Saturnatmosphäre dunkel gefärbte Bänder und ovale Wirbelstürme beobachten, wobei die Farben auf Grund einer anderen chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre weniger stark ausgeprägt sind als bei Jupiter. Diese Strukturen weisen auf eine starke zonale Einteilung des Wettergeschehens auf dem Saturn hin, dessen Windgeschwindigkeiten bis zu 1800 km / h betragen können.

Das Innere des Saturn besteht wahrscheinlich aus einem Kern von der Grösse der Erde, der neben Eisen überwiegend Ammonika, Methan und Wasser enthält. Darüber befinden sich eine 21 000 km dicke Schicht aus flüssigem metallischem Wasserstoff, die von flüssigem molekularen Wasserstoff überlagert wird, und die Atmosphäre. Durch die rasche Rotation des Saturns kann in der metallischen Wasserstoffschicht ein Dynamoeffekt entstehen, der zu einem starken Magnetfeld führt (siehe Abb. 2). Es besitzt an der Wolkenobergrenze eine Stärke von 22 mT (Erdmagnetfeld: 30 mT) und reicht mindestens 500 000 km weit in den Weltraum hinaus. Der Bugschock, die Grenzfläche zwischen den Magnetfeldern von Sonne und Saturn, reicht bis in eine Entfernung von 1,8 Millionen km.

Saturn: Physische Daten des Saturn.

Masse

1024kg

Äquatorradius

60 268 km

Abplattung

0,098

mittlere Dichte

687 kg / m3

Schwerebeschleunigung (1 bar-Level)

8,96 m / s2

Schwarzkörpertemperatur

63,9 K

Durchschnittstemperatur

97 K

 

Saturn

Saturn 1: Infrarotaufnahme des Saturn.

Saturn

Saturn 2: Magnetfeld des Saturn. Bei etwa 400 000 km befindet sich ein innerer Torus aus ionisierten Wasserstoff- und Sauerstoffionen, die sich entlang der Feldlinien bewegen. Ausserhalb dieses Torus liegt bis in eine Entfernung von etwa 1 Million km eine Plasmaregion, deren Material aus der Saturnatmosphäre, aber auch von Titan stammt. Die Teilchen werden von den Magnetfeldern in die hohe Atmosphäre geleitet, wo sie heftige Polarlichter hervorrufen.

 

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