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Wissenschaft

7. Juli 2011

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Potz Blitz! Gewittersturm auf dem Saturn mit Quadrillionen Joule an Energie

Der größte und intensivste Sturm der letzten 20 Jahre wurde vor Kurzem auf dem Planeten Saturn entdeckt. Erste Messdaten zu diesem Gewittersturm erscheinen heute als Titelstory des Fachmagazins NATURE. Damit wurde ein weiteres Highlight eines Projekts des Wissenschaftsfonds FWF erreicht, das seit zwei Jahren läuft. Darin werden vor allem Daten der NASA-Raumsonde Cassini analysiert – doch für den aktuellen Sturm wurde auch ein weltweites Netzwerk von Amateur-AstronomInnen aktiviert. So konnte berechnet werden, dass der Sturm bisher die Energie von einer Quadrillion Joule freigesetzt hat. Gleichzeitig wird eine Hypothese untermauert, die eine jahreszeitliche Abhängigkeit von Saturnstürmen vorhersagt.

Auch andere Planeten haben Wetterkapriolen. Für den Planeten Saturn werden diese vom Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften untersucht. In einem aktuellen Projekt des Wissenschaftsfonds FWF wird dabei besonders dessen atmosphärische Elektrizität gemessen. Bei Projektbeginn im August 2009 plante man eigentlich, einen älteren Gewittersturm näher zu betrachten. Doch dann kam der 5. Dezember 2010.

Blitzaktion

An diesem Tag entdeckte ein Instrument zur Messung von Radio- und Plasmawellen an Bord der NASA-Sonde Cassini erste Blitze eines auf der nördlichen Saturnhalbkugel beginnenden Sturms. Dass dieser Sturm sich später als der größte jemals von Cassini auf dem Saturn gemessene Sturm herausstellen sollte, wusste zu diesem Zeitpunkt noch niemand. Denn erste Fotos durch das Imaging Science-Subsystem von Cassini zeigten zunächst eine kleine, helle Wolke. Selbst diese Fotos waren Zufall, wie der Leiter des FWF-Projekts und Erstautor der aktuellen Nature-Publikation Dr. Georg Fischer erläutert: „Diese Kamera kann ja nicht nach Lust und Laune ausgerichtet werden. Dass sie gerade in die richtige Richtung schaute, war reiner Zufall. Da die Analyse der Fotos aber dauern würde, begann ich sofort einen Aufruf an ein weltweites Netzwerk von Amateur-Astronomen und -Astronominnen. Diese sollten bitte die Gewitterwolke im Auge behalten. Eine echte ,Blitzaktion‘ sozusagen.“

Das rasche Reagieren hat sich gelohnt. So konnte eine Sturmentwicklung verfolgt werden, deren Dramatik Dr. Fischer so erläutert: „Bereits drei Wochen nach seiner Entdeckung

erstreckte sich der Sturm über 10.000 Kilometer. Zwei Monate später reichte er einmal um den ganzen Planeten. Und jetzt, sieben Monate nach der Entdeckung, umfasst er die Fläche von vier Milliarden Quadratkilometern. Das ist das Achtfache der Erdoberfläche.“

Blitzschnell

Wesentlicher Teil des Projekts von Dr. Fischer ist die Messung von Blitzaktivitäten anhand dabei emittierter Radiowellen. Diese als Saturn Electrostatic Discharges (SED) bezeichneten Radiowellen treten für gewöhnlich als kurze, individuelle Emissionen auf. Nicht so dieses Mal. Die Abfolge der individuellen Blitze ist so rasch, dass eine fast kontinuierliche Radioemission gemessen wird. Pro Sekunde sind es bis zu zehn Blitze. Zusammen mit dieser Blitzaktivität erreichte der Sturm in den ersten drei Monaten seiner Existenz eine Energie von insgesamt einer Quadrillion – 10 hoch 24 – Joule. Das entspricht der gesamten jährlichen Sonnenenergie, die auf der Erde eintrifft.

Für Dr. Fischer sind die Dimensionen des Sturms genauso beeindruckend wie das Timing und die Lokalisierung: „Ein Saturnjahr dauert 29,5 Erdenjahre und Cassini beobachtet Saturn seit dem Jahr 2004. In dieser Zeit wurden Gewitter nur auf der Südhalbkugel beobachtet. Im August 2009 begann nun das Frühjahr auf dem Saturn – und ich hatte die Hypothese aufgestellt, dass damit die Gewitterstürme auf die Nordhalbkugel wechseln würden. Dass es nur kurz dauerte, bis diese Hypothese Unterstützung fand, hat mich selbst überrascht. Ein gelungener Abschluss zu unserem aktuellen FWF-Projekt.“

Bild und Text ab Donnerstag, 7. Juli 2011, ab 09.00 Uhr MEZ verfügbar unter: http://www.fwf.ac.at/de/public_relations/press/pv201107-de.html

Wissenschaftlicher Kontakt: Dr. Georg Fischer
Institut für Weltraumforschung Österreichische Akademie der Wissenschaften Schmiedlstraße 6

8042 Graz
T +43 / 316 / 4120 – 664
M +43 / 699 / 12068 – 896
E georg.fischer@oeaw.ac.at

Wien, 7. Juli 2011

Der Wissenschaftsfonds FWF: Mag. Stefan Bernhardt
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