Die Ringe des Planeten Saturn bestehen aus erstaunlich reinem Wassereis. Deshalb, so folgerten Planetenforschende bislang, müssen sie astronomisch gesehen jung sein, maximal 400 Millionen Jahre alt, denn sonst wären sie durch den stetigen Zustrom von Mikrometeoriten längst verschmutzt. Doch der jugendliche Eindruck der Saturnringe könnte täuschen, wie jetzt Computersimulationen eines Forschungsteams aus Japan und Frankreich zeigen. Wie die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature Geoscience" berichten, hinterlassen Mikrometeoriten kaum Spuren in den Ringen.
Simulationen der Einschläge der Mikrometeoriten auf Eispartikel des Ringes zeigten, dass das Gesteinsmaterial der Mikrometeoriten von den Ringen nicht so sehr aufgenommen werde, wie bislang angenommen, schreiben Ryuki Hyodo von der japanischen Weltraumagentur Jaxa und seine Kollegen. Denn die hohe Energie der Einschläge führe zu einer völligen Verdampfung der Mikrometeoriten.
Dieser Gesteinsdampf besteht demnach aus elektrisch geladenen Ionen, zum Teil kondensiert er auch zu Nanopartikeln, die dann ebenfalls elektrisch geladen sind. Und diese elektrische Ladung verhindere das Verbleiben der Überreste der Mikrometeoriten im Ring, so die Wissenschaftler: Das Magnetfeld des Saturn befördere die Ionen und die Nanopartikel aus dem Ring hinaus, ein Teil dringe in die Atmosphäre des Planeten ein, der Rest entschwinde wieder ins ferne Weltall.
Das Alter der Ringe ist seit Langem umstritten
Insgesamt verbleibt der Studie zufolge weniger als ein Prozent des von außen einströmenden Materials in den Ringen – bislang gingen die Planetenforscher von mindestens zehn Prozent aus. Damit könnten die Saturnringe mehr als vier Milliarden Jahre alt und möglicherweise vor 4,5 Milliarden Jahren gemeinsam mit dem Planeten entstanden sein.
Über das Alter der Saturnringe streiten Astronominnen und Astronomen seit Jahrzehnten. Die Ringe sind kein festes Gebilde, sondern bestehen aus kleinen Teilchen, deren Größe sich von winzig bis zu einigen Metern erstreckt. Die Ringe sind dabei nur zehn bis 100 Meter dick, aber das Ringsystem hat einen Durchmesser von fast einer Million Kilometern.
Messungen der Raumsonde Cassini zeigten 2004 zur Überraschung der Planetenforschenden, dass die Ringe erstaunlich rein sind: Sie bestehen aus Wassereis, das lediglich mit einem Anteil von höchstens zwei Prozent mit anderen Stoffen verschmutzt ist. Damit schien die Frage nach dem Alter der Saturnringe geklärt – maximal 400 Millionen Jahre, sonst müsste der Anteil an anderen Stoffen sehr viel größer sein.
Doch immer wieder äußerten Forschende Zweifel an dieser Interpretation. Diese Zweifel wurden unter anderem auch dadurch genährt, dass Cassini einen Strom von dunklerem Material – das also nicht aus Eis besteht – aus den Ringen Richtung Saturn nachwies. Mit ihren Simulationen könnten Hyodo und seine Kollegen jetzt die Ursache dieses Stroms aufgespürt haben – und damit einen Selbstreinigungsmechanismus der Ringe.
Endgültig geklärt dürfte die Frage nach dem Alter der Saturnringe aber auch damit nicht sein. Denn das Computermodell von Hyodo und seinen Kollegen macht noch eine Reihe vereinfachender Annahmen über die Eispartikel in den Ringen, berücksichtigt beispielsweise nicht ihre Porosität. Weitere Forschungen sind also nötig – und vielleicht fördern sie neue Argumente für ein junges Alter der Ringe zutage.
