Raumsonde Cassini und Computermodelle können helfen, atmosphärische Prozesse zu erklären

Monstersturm auf Saturn

Bilbao (Spanien)/Graz (Österreich) - 10.000 Mal stärker als auf der Erde zucken Blitze durch die Atmosphäre des Saturns. Zwei internationale Forschergruppen analysierten die Wucht des Sturms, der sich im Dezember vergangenen Jahres bildete und monatelang anhielt. Mit Teleskopen von der Erde und der Raumsonde Cassini beobachteten sie das seltene Ereignis, das im Durchschnitt alle 30 Jahre auftritt. Bis zu zehn Blitze pro Sekunde entluden sich in zahlreichen Gewitterzellen des gigantischen Sturms, der sich binnen einer Woche auf der nördlichen Hemisphäre des Saturns über 8000 Kilometer ausbreitete. Bereits Ende Dezember 2010 erreichte er eine Ausdehnung von 17.000 Kilometern. Ihre bisher detailreichsten Analysen eines Saturnsturme veröffentlichten die beiden Arbeitsgruppen in der Fachzeitschrift "Nature".

"Der Sturm war über die gesamten zwei Monate der Beobachtungszeit aktiv", berichten Agustin Sánchez-Lavega und seine Kollegen von der Universidad del País Vacso in Bilbao. Mit ihren Beobachtungen und Computermodellen versuchten sie, die Entstehungsprozesse des Monstersturms besser zu verstehen. Die riesige weiße Gewitterwolke - Great White Spot - entstand offenbar durch warme Gasströme innerhalb von Konvektionszellen. In der wasserhaltigen Atmosphäre wurden so Eispartikel aus Ammoniak in die obere Troposphäre transportiert. Dort störten sie die sonst sehr ruhigen Atmosphärenschichten und verteilten sich mit schnellen, ostwärts und westwärts gerichteten Winden über tausende Kilometer.

Georg Fischer und seine Kollegen von der österreichischen Akademie der Wissenschaften nahmen zusätzlich die elektrischen Entladungen in der Saturn-Atmosphäre unter die Lupe. Wegen des starken Streulichts, verursacht durch die Ringe des Planeten, ließen sich die Blitze nicht direkt als sichtbare Lichtpulse wahrnehmen. Doch mit einem Detektor der Raumsonde Cassini konnten die Forscher die Radiowellen, die bei Blitzentladungen auftreten, messen. Über diesen indirekten Nachweis schlossen sie auf die enorme Intensität und hohe Frequenz der Blitze.

Solche Stürme bilden sich bevorzugt im Frühling eines Saturnjahres, das etwa 29,5 Erdenjahre dauert. Wegen der Neigung der Rotationsachse des Saturns um 26,7 Grad kommt es auf dem Planeten zu deutlichen jahreszeitlichen Schwankungen. "Aber welche Aspekte der Jahreszeiten lösen einen Sturm in diesem Zeitfenster aus?", fragt sich Peter Read von der University of Oxford in einem begleitenden Kommentar. Zwar helfen nach seiner Meinung diese bisher genauesten Analysen eines Saturnsturms, die Wetterphänomene auf dem Planeten zu verstehen. Doch erst mit weiteren Beobachtungen und ausgefeilteren Modellen könnten die komplexen Prozesse in der Saturnatmosphäre eindeutig geklärt werden.