Entstehung von Atlas, einem der kleinen, inneren Monde des Saturns. Seine flache, ravioliartige Form kam bei der Kollision und Verschmelzung zweier gleich großer Körper zustande. Die Illustration zeigt einen Moment, bevor die Neuausrichtung des Mondes aufgrund der Gezeiten abgeschlossen ist.
Bildrechte: A. Verdier

Kuriose Astronomie Warum Saturn-Monde wie Ravioli aussehen

Die inneren Monde des Saturns gleichen riesigen Ravioli und Spätzle. Das haben Bilder der Raumsonde Cassini enthüllt. Nun konnten Forscher der Universität Bern mit Hilfe von Computersimulationen erstmals zeigen, wie diese Monde entstanden sind.

von Claudia Pupo Almaguer

Entstehung von Atlas, einem der kleinen, inneren Monde des Saturns. Seine flache, ravioliartige Form kam bei der Kollision und Verschmelzung zweier gleich großer Körper zustande. Die Illustration zeigt einen Moment, bevor die Neuausrichtung des Mondes aufgrund der Gezeiten abgeschlossen ist.
Bildrechte: A. Verdier

Wie kann es passieren, dass ein Mond wie eine italienische Nudelspezialität aussieht - mit rundem Bauch und platt an den Rändern? Oder länglich-wurstig wie Kässpatzen, das Nationalgericht der Schwaben? Das haben sich Astronomen gefragt, seit die Bilder der Raumsonde Cassini im April 2017 die absonderlichen Formen der inneren Saturn-Monde zeigten. Nun ist Wissenschaftlern der Universität Bern mit Hilfe von Simulationen eine mögliche Erklärung geglückt, die sie in Form einer Studie in der Zeitschrift "Nature Astronomy" veröffentlicht haben. Das Stichwort: Kollisionen. Das Problem dabei ist:

Die Bedingungen in der Nähe von Saturn sind sehr speziell.

Martin Jutzi, Universität Bern

Der Saturn hat 95 Mal mehr Masse als die Erde. Zudem sind die inneren Monde dem Planeten sehr nah - sie umkreisen den Planeten in weniger als der Hälfte der Entfernung zwischen Erde und Mond. Das heißt, dass die Gezeiten dort enorm stark wirken und fast alles auseinander ziehen. Die bisherige Theorie zur Entstehung von Gesteinskörpern - dass sich um einen Kern allmählich Material anhäuft - würde in so einer Umgebung nicht funktionieren. Deswegen haben die Forscher ein alternatives Entstehungsmodell vorgeschlagen. Es besagt, dass Pan, Atlas & Co. durch eine Reihe von Fusionen kleinerer Mini-Monde geformt wurden.

Entstanden durch den Zusammenprall

Die obere Reihe zeigt drei kleine Saturnmonde, die von der Cassini-Raumsonde aufgenommen wurden. Unten die Ergebnisse des Modells.  Der Mond aus der Computersimulation unten rechts zeigt an beiden Enden die gleichen Spitzen wie Prometheus auf dem Cassini-Bild.
Die obere Reihe zeigt drei kleine Saturnmonde, die von der Cassini-Raumsonde aufgenommen wurden. Unten die Ergebnisse des Modells. Der Mond aus der Computersimulation unten rechts zeigt an beiden Enden die gleichen Spitzen wie Prometheus auf dem Cassini-Bild. Bildrechte: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute/Universität Bern

Laut der Computerbilder führen Zusammenstöße von kleineren Monden zu den seltsamen Nudelformen der größeren. Dabei ergeben nahezu frontale Zusammenstöße die abgeflachten, ravioliartigen Objekte wie Atlas und Pan. Ist der Auftreffwinkel etwas schräger, führt das zu länglichen, spätzleartigen Formen, die aussehen wie der 90 km lange Mond Prometheus.

Eine Voraussetzung muss aber noch erfüllt sein: Die Mini-Monde dürfen nur in Größenordnungen von wenigen 10 m/s aufeinanderprallen. Sind sie schneller oder ist der Aufprallwinkel größer als zehn Grad, sind die resultierenden Formen nicht mehr stabil, sagen die Forscher.

Hmm, wie das duftet!

Galaxie
Unsere Galaxie, die Milchstraße Bildrechte: IMAGO

Aber nudelförmige Monde sind nicht das einzige im Weltraum, das an Essen erinnert. Denn Forscher haben herausgefunden, dass es im Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, offenbar nach Erdbeeren und Rum riecht. Natürlich nicht im Vakuum an sich - dort halten sich meist recht wenige Moleküle auf und können dementsprechend auch keinen Geruch oder Geschmack übertragen - dafür aber in den riesigen Gas- und Nebelwolken, die um das Zentrum kreisen, wie beispielsweise die heiße, dichte Gaswolke im Sternentstehungsgebiet Sagittarius B2. Dort befinden sich viele komplexe organische Verbindungen, stellten Forscher am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn fest.

Und eine davon ist Ethylformiat - auch als Ameisensäureethylesther bekannt. Diese chemische Verbindung weist einen typischen Geruch nach Rum auf. Außerdem ist sie Bestandteil vieler Fruchtaromen. Dass dieses Molekül tatsächlich in der Wolke vorkommt, konnten die Forscher mit Hilfe des Lichtspektrums nachweisen. Die Strahlung, die ein Atom oder Molekül aussendet, ist charakteristisch für seine chemische Zusammensetzung. Das bedeutet, dass die Wissenschaftler anhand des empfangenen Lichtspektrums erkennen können, woraus der Himmelskörper oder in diesem Fall die Wolke zusammengesetzt ist. Dass Ethylformiat gefunden wurde, bedeutet also: Nahe dem Zentrum der Milchstraße riecht es nach Erdbeerbowle. Schade nur, dass die Reise bis dorthin mit Lichtgeschwindigkeit mehr als 25.000 Jahre dauern würde.

Dieses Thema im Programm: MDR AKTUELL | 26. April 2017 | 05:01 Uhr

Zuletzt aktualisiert: 23. Mai 2018, 10:13 Uhr