Der Saturn

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Der Saturn ist der zweite Gasriese und kommt an sechster Stelle im Sonnensystem. Saturn ist mit seinen auffälligen Ringen ein Prachtexemplar. Er ist beinahe so groß wie der Jupiter und wiegt aber nur etwas mehr als ein Viertel von der Masse von Jupiter. Saturn ist außerdem doppelt so weit weg von der Sonne, wie Jupiter. In vielen Dingen ähneln sich Jupiter und Saturn. Selbst die Dauer einer Rotation ist ähnlich. Durch den geringen Kerndruck und den sehr leichten Bestandsteile des Saturn hat Saturn einer Dichte der etwa Holz entspricht und somit auf Wasser schwimmen könnte. So langweilig sich dieser Beitrag nun anhören könnte ist es auch gut nochmal vorher beim Jupiter sein Beitrag vorbei zu sehen.

Saturn ist der vorletzte Planet, den man mit bloßen Auge sehen kann. Saturn ist für gewöhnlich, vergleichbar mit den anderen vorherigen Planeten recht dunkel und „nur“ so hell wie ein heller Stern und kann während der Opposition sogar heller als die meisten Sterne werden und hebt sich damit leicht ab.
Schon durch ein kleineres Fernglas sieht man deutlich die hervorstehende Ringe. Bei stärkerer Vergrößerung sieht man bereits Einzelheiten, wie die Cassini-Teilung.

Saturn bewegt sich auf einer leicht exzentrischen Umlaufbahn um die Sonne. Er dreht um die Sonne in einer Entfernung zur Sonne welche fast 10x so groß ist, wie die Entfernung Sonne – Erde.
Der Äquator ist ähnlich wie die Erde um knapp 27 Grad gegen die Bahnebene geneigt. Er rotiert an seinem Äquator, zusätzlich noch, schneller als an den Polen.
Neuere Untersuchungen von den Daten der Raumsonden, die ihn besucht haben, von der Schwerkraft und Windgeschwindigkeiten zeigen, dass der Kern kleiner ist als angenommen und sich 7 Minuten schneller dreht als angenommen, also auch 7 Minuten schneller, als sich die Pole drehen. In Hinsicht auf die Entstehung der Gasriesen gibt das neue Aufschlüsse. Kurz erst, vor wenigen Wochen wurde die Messung verbessert und die Dauer der Rotation wurde um eine Minute nach oben korrigiert.
Die Präzessionsperiode vom Saturn liegt nach Modellrechnungen und von Beobachtungen des Rings bei 2 Millionen Jahre.

Der Saturn gehört also zu den Gasriesen und passt dreimal in den Radius der Mondumlaufbahn rein. Trotz das er ein Volumen von 58% des Jupiters besitzt, ist seine Masse nur bei weniger als einem Drittel. Daher kommt seine geringe Dichte.
Die Temperatur beträgt an der Oberfläche (Also schon bei einem Bar Atmosphärendruck; das wird bei Planeten ohne feste Oberfläche als Oberfläche definiert) -139 °C und in einer Höhe mit einem Druck von einem Zehntel Bar -189 °C.

Saturn ist aus gleichen Material wie der Jupiter geschnitzt, dass merkt man an dem Aufbau von Saturn und das Klima und Wetter. Auch bei Saturn wird das Gemisch aus hauptsächlich Wasserstoff und Helium allmählich von dem herrschendem Druck immer merkwürdiger und dann flüssig und weit in der Tiefe, wie bei Jupiter, metallisch. Unter dieser Schicht liegt dann vermutlich noch ein sehr kleiner Kern aus Eisen und Silikaten. Trotzdem ist sein Kern im Vergleich zu dem Rest von Saturn unglaublich kompakt und besitzt 16% der gesamten Masse von Saturn. Wenn der Saturn als etwa 92 bis 94 mal so schwer ist wie die Erde (Erdmassen), dann ist der Kern etwa 25 Erdmassen schwer.

Wie bei Jupiter auch bestehen Saturns Wolken aus kristallinem Ammoniakeis. Auch Saturn besitzt mindestens zwei Wolkenschichten, wobei die Obere die Untere durch die Dicke verdeckt, was vermutlich verantwortlich ist, dass Saturn keine konkrete Abtrennung die Bänder besitzt und so die Oberflächendetails verschwimmen, wobei Saturn schon noch Oberflächendetails hat. Die untere Wolkenschicht wird aber im Infrarot sichtbar, wegen der Wärmestrahlung.
Wettermerkmale sind der Sechsecksturm auf dem Nordpol, ein Ellipsen-Sturm auf dem Südpol und Stürme wie der Drachensturm (Der die Konturen eines Drachens hat), vergleichbar mit den Stürmen auf dem Jupiter.
Der Sechsecksturm auf dem Nordpol ist ähnlich groß wie der GRF auf dem Jupiter. Die Struktur ist stabil und hat tatsächlich die fast perfekte Form eines regelmäßigen Sechsecks. Bilder wurden von allen Raumsonden von dem Sturm übermittelt. Es reicht mehrere hundert Kilometer in die Tiefe und das Sechseck rotiert mit der allgemeinen Rotation. Sonstige Stürme sind im Grunde wie die Stürme die immer wieder auftauchen und auch wieder nach einigen Jahren oder erst nach einigen Jahrhunderten abflauen. Auch fanden Astronomen auf dem Mauna Kea in Hawai’i Stellen beim Süd- und Nordpol, welche sie Hot Spots nannten, weil dort es wärmer war, als in der Umgebung. Sie entstehen durch Gasen aus der Atmosphäre, welche sich zu den Polen bewegen, doch an den Stellen wird es komprimiert und erhitzt, daraus folgt ein Wirbel in den Tiefen der Atmosphäre.

Das Topthema und das an dem ein Laie am ehestem im Bezug auf dem Planeten denkt, wenn er „Saturn“ hört. Gefunden wurden die Ringe in der Zeit, in dem das Teleskop erfunden wurde, das überrascht nicht, denn in der Zeit war Galilei am Werk. 1610 beschrieb Galilei die Ringe als Henkel einer Tasse und Huygens beschrieb 1655 die Ringe korrekt als Ringsystem und 20 Jahre später vermutete Cassini, dass die Ringe aus Kleinstpartikel bestehen und entdeckte die Cassini-Teilung, eine Spalte im Ringsystem.
Weil die Ringe tatsächlich so sind, werfen sie einen Schatten auf den Saturn und der Saturn einen Schatten auf der anderen Seite. Es gibt mehr als 100 Tausend individuelle Ringe mit unterschiedlicher Zusammensetzung und Farbtönen, welche klar erkennbar durch Lücken abgegrenzt sind. Die innersten Ringe beginnen bereits in 7 Tausend km Höhe. Die größten Ringe werden mit Buchstaben von A bis G bezeichnet.
Die Lücke entstehen durch gravitative Wechselwirkung und größere Spalten sind da, da sie von Monden leer gefegt und anschließend eingesaugt werden, da viele Monde direkt in den Ringen sich bewegen. Zum Beispiel Pan, der in der Encke-Teilung sich bewegt. So wird die Cassini-Teilung durch Mimas verursacht. Es gibt auch Mond, die nennt man Hirtenmonde, weil sie die Ringe stabilisieren.
Wenn man den Saturn beobachtet und somit auch seine Ringe. Durch die Neigung der Rotationsachse und der Dauer der Umlaufzeit, sieht man z.B. alle 14,8 Jahre den Ring als eine dünne Scheibe, oder genau in der Mitte dazwischen als imposantes Ringsystem und dann sieht man auch wegen dem Ring die Neigung der Rotationsachse.

Saturn in Zahlen:

Große Halbachse	9,5826 AE 1 433,5 Mio. km
Perihel Aphel	9,0412 AE 10,1238 AE
Exzentrizität	e = 0,05648
Neigung der Bahnebene	2,484°
Siderische Umlaufzeit Synodische Umlaufzeit	29 Jahre 166 Tage 19 Stunden 378,09 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit	9,69 km/s
Kleinster – größter Erdabstand	7,991 – 11,086 AE
Äquatordurchmesser Poldurchmesser	120 536 km 108 728 km
Masse	5,685*10^26 kg
Mittlere Dichte	0,687 g/cm³
Radius	58232 km
Fallbeschleunigung	10,44 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit	35,5 km/s
Rotationsperiode	10h 33 min 38s
Neigung der Rotationsachse	26,73°
Albedo	0,34
Max. Scheinbare Helligkeit	-0,45 mag
Druck d. Atmosphäre	Gasriese
Oberflächentemperatur	134 K (-139 °C) bei 1 bar 84 K (-189 °C) bei 0,1 bar
Bestandteile d. Atmosphäre (vol%)	Wasserstoff: 96,3 ± 2,4 % Helium: 3,25 ± 2,4 % Methan: 0,45 ± 0,2 % Ammoniak: 0,026% ± 400 ppm
Monde Ringe	62, z.B. Titan, Rhea, Dione, Tethys, Iapetus, Enceladus, Mimas (2019) 7 Hauptringe