Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff
Zwei Aufnahmen von Saturn im infraroten Licht zeigen Hinweise auf klimatische Änderungen. Die obere Aufnahme zeigt helle Emissionsbänder, die auf Methan in der Atmosphäre von Saturn zurückzuführen sind; die untere Aufnahme zeigt, daß die Emission verblaßt ist (infolge tieferer Temperaturen).
Die Erde ist nicht der einzige Planet, dessen Atmosphäre jahreszeitliche Wetteränderungen erlebt. Im optischen Bereich der Beobachtungen der Planeten in unserem äußeren Sonnensystem (beispielsweise Jupiter und Saturn) sind solche Änderungen jedoch nicht leicht zu ermitteln, da deren Atmosphären sehr kalt sind (etwa 126 Kelvin oder -147 Grad Celsius). Bei diesen tiefen Temperaturen sind infrarote Beobachtungen besser geeignet, um die Moleküle der Atmosphäre eingehend zu untersuchen, welche die eisigen örtlichen Bedingungen offenbaren.
Ein internationales Team aus 28 Astronomen, dem auch Joe Hora vom SAO angehört, hat die Atmosphäre des Saturns siebenundzwanzig Jahre beobachtet – für einer nahezu vollständigen 29.4-jährigen Umlaufperiode des Saturn um die Sonne. Mit Hilfe von Infrarotkameras wurde die Emission von Methan und Ethan in der Atmosphäre von Saturn gemessen. Die Astronomen fanden dabei heraus, daß ein Aufhellen und Abdunkeln im Abstand von 14.8 Jahren auftrat; dies steht in offenkundiger Übereinstimmung mit Saturns halber Umlaufperiode. In der am 08. Mai erschienen Ausgabe von Nature berichtet die Gruppe, daß die diesem Einfluß zuzuordnende Temperaturänderung mit ungefähr 6 Grad gemäßigt ist. Bei Jupiter und Saturn werden Höhen eher in Atmosphärendruck als in Kilometern gemessen. Die kürzlich erfolgten Änderungen der Temperaturen fanden in einer Höhe statt, wo der Druck ungefähr ein Fünfzigstel des Drucks an der Erdoberfläche beträgt; dieser Druck tritt auf der Erde in einer Höhe von etwa 25 km über der Oberfläche auf.
Die Wissenschaftler vermuten, daß diese Schwankungen in Einklang mit senkrechten und mittäglichen Temperaturänderungen in der Atmosphäre stehen, ähnlich denen, die in der irdischen Atmosphäre als Ergebnis der jahreszeitlichen Schwankungen auftreten. Wenngleich ähnliche jahreszeitliche Schwankungen in der Atmosphäre von Jupiter entdeckt wurden, ist dies das erste Mal, daß solche jahreszeitlichen Änderungen bei Saturn gesehen worden sind. Die Autoren vermerken, vorbehaltlich zusätzlicher anstehender Modellrechnungen, daß die für den atmosphärischen Transportmechanismus verantwortlichen physikalischen Prozesse – Ost-West-Winde und von unten nach oben gerichtete atmosphärische Luftströmungen – bei allen Planeten gleich sein können. Wenn dem so ist, dann werden diese und ähnliche Untersuchungen an anderen Planeten darüber Aufschluss geben, wie die irdische Atmosphäre auf jahreszeitliche Änderungen reagiert und dadurch helfen, die Modelle über die Atmosphäre der Planeten zu verbessern.
