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Samstag, 17. April 2010

Mysteriöses Saturn-Hexagon im Labor reproduziert

Im Vergleich: Das Saturn-Hexagon (l.) mit jenem im Labor (r.) | Copyright: NASA/JPL/GSFC/Oxford University

Oxford/ England - Seit sie 1980 von den Voyager-Sonden entdeckt wurde, rätseln Wissenschaftler über eine gewaltige nahezu exakte und gleichmäßig rotierende Sechseckform in der wolkenschweren Atmosphäre des Saturns. Jetzt ist es britischen Forschern erstmals gelungen, das Phänomen im Labor zu erzeugen.

Die rund 25.000 Kilometer durchmessende und wahrscheinlich mehr als 100 Kilometer in die Saturnatmosphäre hinabreichende Hexagon-Struktur, rotiert alle 10 Stunden, 39 Minuten und 24 Sekunden einmal um ihre Zentralachse über dem Nordpol des Ringplaneten (...wir berichteten 1, 2, 3).

Physiker um Peter Read und Ana Aguiar von der "University of Oxford" ist es nun erstmals gelungen, das Wirbelphänomen auch im Labor entstehen zu lassen, nachdem sie zuvor Wege untersucht hatten, wie sich derartige Strukturen möglicherweise bilden können.

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In einen mit einer die Saturnatmosphäre simulierenden Lösung aus Wasser und Glyzerin gefüllten Behälter gaben die Forscher zur Verdeutlichung der Fließ- und Wirbelmuster weiße Schwebepartikel. Danach wurde der Behälter auf einer drehbaren Platte montiert, auf der er in unterschiedlich kontrollierten Geschwindigkeiten rotiert und dabei gefilmt werden konnte. Als die Forscher dann am Boden des Behälters eine weitere, sich jedoch schneller rotierende Scheibe anbrachten, begannen sich Wirbelstrukturen entlang einer hexagonalen Struktur abzuzeichnen, wie sie der über dem Saturn-Nordpol verblüffend ähnlich sieht.

Copyright: Oxford University
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Je größer der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden rotierenden Systemen (Behälter und Scheibe) wurde, desto weniger Seiten des Mehrecks (Polygons) entwickelten sich.


Ohne die Schwebepartikel, jedoch durch ein grün-fluoreszierendes Färbemittel erzeugten die Forscher sodann einen künstlichen "Jet-Stream", wie er auch auf dem Saturn die Rotation des Hexagons antreibt: Auch hier zeichneten sich Verwirbelungsmuster gemäß der Sechseckstruktur ab, wie sie auf dem Ringplaneten zu sehen sind.

Copyright: Ana Claudia Barbosa Aguiar


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"Die Entstehung eines gleichmäßigen und symmetrischen Musters, dass sich langsam durch den Behälter bewegt, scheint mit den Vorgängen, wie sie sich auf dem Saturn in gewaltigeren Maßstäben von mehren Tausend Kilometern zutragen, übereinzustimmen" so Read.

Zwar beweise das Ergebnis der Experimente nicht eindeutig, dass auch das Saturn-Hexagon durch diese Prozesse entsteht und aufrechterhalten wird, jedoch zeige das Experiment, dass es zumindest so sein könnte und gibt damit neue Denkansätze für die Erforschung des mysteriösen Saturn-Sechsecks.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / ox.ac.uk
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