Cassini auf der Spur von Iapetus Geheimnissen

11.10.2007 - Wissenschaftler sind auf der Spur Iapetus dunkler Seite, wo ein bizarrer Prozess, verdampftes Wassereis von den dunklen Flächen zu den hellen Flächen transportiert.

Dieses thermische Abspaltungsmodell erklärt einiges von der seltsamen und zweigetönten Erscheinung des Saturnmondes.

Bei dem letzten dichten Vorbeiflug hatte die Cassini Sonde auch Gelegenheit durch Infrarotbeobachtungen nähere Details zu erfahren. Demnach ist das dunkle Material warm genug (etwa -146°C) für eine sehr langsame Freisetzung von Wasserdampf aus den vorhandenen Wassereisvorkommen und dieser Prozess ist womöglich ein wichtiger Faktor bei der Bestimmung der ausgeprägten Helligkeitsgrenzen.

„Die Seite von Iapetus, welche vorwärts schaut bei einem Umlauf um Saturn ist dunkel, durch einen mysteriösen Prozess" sagt John Spencer vom Southwest Research Institute.

Durch den Einsatz verschiedener Instrumente der Cassini Sonde kommen die Wissenschaftler dabei Stück für Stück hinter die komplexe Story, die für das Antlitz von Iapetus verantwortlich ist. Doch dazu muss man auch verstehen, woher das dunkle Material kommt. Stammt es aus einem natürlichen Vorkommen oder von außerhalb des Mondes. Lange Zeit vermutete man dabei, das dieses Material nicht von Iapetus stammt sondern von einem anderen Mond, der möglicherweise auch weiter von Saturn entfernt liegt.

Heute hingegen vertreten die meisten Wissenschaftler die Auffassung, dass dieser Prozess durch thermische Effekte weiter verstärkt wird.

„Es ist interessant zu sehen, dass eine mehr als 30-jährige Idee uns dabei hilft den Helligkeitsunterschied auf Iapetus zu erklären" sagt Tilmann Denk von der Freien Universität Berlin. „Staubiges Material trifft spiralartig von den äußeren Monden Iapetus frontal und verursacht die vorwärtsschauende Seite, die etwas anders als der Rest des Mondes aussieht."

Sobald eine Seite etwas dunkler ist, schreiten die thermischen Abspaltungsprozesse schnell voran. Eine dunkle Fläche absorbiert mehr Sonnenlicht und erhitzt sich und dies bringt das Wassereis auf der Oberfläche zum Verdampfen. Dieser Wasserdampf wiederum kondensiert an den nächsten kalten Punkten. So verliert die dunklere Seite das Oberflächeneis und wird noch dunkler, während die helle Seite Eis hinzugewinnt und immer heller wird.

So kommt es, das es keine grauen Flächen auf Iapetus gibt, denn entweder sind sie schneeweiß oder dunkel.

„Die ultravioletten Daten sagen uns eine Menge darüber, wo das Wassereis ist und wo kein Wasser ist. Auf den ersten Blick, erscheinen die beiden Bestände nicht in den Mustern, die wir erwartet haben, dies ist sehr interessant" sagt Amanda Hendrix vom JPL der NASA.

Aufgrund der Präsenz von sehr kleinen Kratern, welche unterirdisches Eis freilegen, glauben die Wissenschaftler, das das dunkle Material nur eine sehr dünne Schicht an der Oberfläche belegt, worauf auch frühere Radarmessungen hindeuten. Aber manche lokalen Regionen scheinen dabei durchaus dicker belegt zu sein.