Der innere Aufbau des Saturn

Dossier: Sonnensystem


Der innere Aufbau des Saturn

Der innere Aufbau des Saturn; Rechte: NASA/Hahn

Obwohl Saturn und Jupiter sich in ihrer Gesamtzusammensetzung sehr ähnlich sind, erwartet man beim Saturn wegen dessen geringerer Masse einen etwas anderen inneren Aufbau des Planeten. Nahe der Oberfläche ist dieser Unterschied noch gering, denn auch beim Saturn werden Wasserstoff und Helium in einer Tiefe von rund 1.000 Kilometer flüssig. Der Wasserstoff wird dann aber erst in größerer Tiefe (jenseits von 30.000 Kilome-tern) metallisch, dass heißt elektrisch leitfähig. Da aber wohl schon 13.000 Kilometer tiefer der vermutlich zweigeteilte Kern des Planeten beginnt, bleibt für den Aufbau eines Magnetfeldes nur eine - im Vergleich zu Jupiter - dünne Schicht aus metallischem Wasserstoff; tatsächlich ist das Magnetfeld des Saturn deutlich schwächer als das vom Jupi-ter.
Auch der Saturn strahlt deutlich mehr Energie ab als er von der Sonne empfängt; das Verhältnis ist hier sogar noch größer als beim Jupiter. Modellrechnungen haben ergeben, dass hierfür eine ganz spezielle Energiequelle am Rand der Zone des metallischen Wasserstoffs in Frage kommen dürfte: Dort reicht die Temperatur in einer rund 5.000 Kilome-ter dicken Schicht nicht aus, um den eigentlich fälligen Gehalt an Helium aufzunehmen - die "relative Heliumkonzentration" beträgt 100 Prozent. Jede weitere Abkühlung führt wie auf der Erde unmittelbar zu Niederschlag, und so gibt es im Innern des Saturn einen Helium-Dauerregen. Wenn aber Materie nach innen absackt, wird Energie freigesetzt, die den Wärmeverlust durch die übermäßige Abstrahlung ausgleicht.





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