Phoebe (Mond)

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IX Phoebe
Phoebe cassini.jpg
Saturnmond Phoebe, aufgenommen von Cassini-Huygens am 11. Juni 2004
Zentralkörper Saturn
Eigenschaften des Orbits
Große Halbachse 12.952.000 km
Periapsis 10.841.000 km
Apoapsis 15.063.000 km
Exzentrizität 0,163
Bahnneigung 175,3°
Umlaufzeit 550,479 Tage
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 1,70 km/s
Physikalische Eigenschaften
Albedo 0,081 ± 0,002
Scheinbare Helligkeit 16,5 mag
Mittlerer Durchmesser 220 km
Masse 4,0 × 1018 kg
Oberfläche 150.000 km²
Mittlere Dichte 1,63 g/cm³
Siderische Rotation 9h 30m
Achsneigung 26,183°
Fallbeschleunigung an der Oberfläche 0,039 m/s²
Fluchtgeschwindigkeit 93,4 m/s
Oberflächentemperatur 78 bis 112 K
Entdeckung
Entdecker

W. H. Pickering

Datum der Entdeckung 16. August 1898

Phoebe (auch Saturn IX) ist einer der größeren und der äußeren Monde des Planeten Saturn.

Entdeckung[Bearbeiten]

Phoebe wurde im Jahre 1899 von William Henry Pickering auf fotografischen Platten entdeckt, die am 16. August 1898 von DeLisle Stewart in Arequipa (Peru) belichtet worden waren. Es war der erste Mond, der auf fotografischem Wege entdeckt wurde. Seine genaue Umlaufbahn konnte erst 1905 von Frank Elmore Ross bestimmt werden.

Benannt wurde der Mond nach der Titanin Phoibe aus der griechischen Mythologie.

Bahneigenschaften[Bearbeiten]

Über 100 Jahre lang galt Phoebe als der äußerste Mond des Saturn, bis im Jahre 2000 mehrere kleine Trabanten entdeckt wurden, die noch weiter entfernt sind.

Phoebe ist viermal weiter von Saturn entfernt als ihr nächster größerer Nachbar, der Mond Iapetus, wobei sie weitaus größer als jeder andere Mond ist, der Saturn in einer vergleichbaren Entfernung umkreist.

Phoebe und Japetus sind die einzigen großen Monde im Saturnsystem, deren Bahnen nicht in der Äquatorebene des Planeten liegen. Phoebes Bahn ist 175,3° gegenüber der Ekliptik geneigt, die in dieser Entfernung vom Saturn die Laplace-Ebene darstellt.[1] Damit ist die Bahn retrograd, d. h. Phoebe läuft entgegen der Rotationsrichtung des Saturn um den Planeten. Dabei weist ihre Bahn eine geringere Neigung zur Ekliptik auf als zur Äquatorebene Saturns.

Auf Grund der irregulären Bahneigenschaften zählt Phoebe unter den Saturnmonden zur Nordischen Gruppe.

Aufbau und physikalische Eigenschaften[Bearbeiten]

Phoebe ist annähernd kugelförmig und besitzt einen mittleren Durchmesser von 220 km. Sie rotiert in 9 Stunden und 30 Minuten um die eigene Achse und hat damit im Gegensatz zu den anderen großen Saturnmonden (mit Ausnahme von Hyperion) keine gebundene Rotation. Die Rotationsachse ist um 26,183° aus der Senkrechten geneigt. Auf ihrer Oberfläche herrschen, je nach Sonneneinstrahlung, Temperaturen von −198 °C bis −161 °C.

Die meisten großen Saturnmonde besitzen eine sehr helle Oberfläche; dagegen ist die von Phoebe mit einer geometrischen Albedo von 0,081[2] extrem dunkel. Hinsichtlich ihrer sphärischen Albedo werden nur etwa 6 % des eingestrahlten Sonnenlichts reflektiert, so dass die Oberfläche fast schwarz erscheint. Die dunkle Färbung erinnert an organische Verbindungen, wie sie in primitiven Meteoriten (z. B. kohligen Chondriten) vorkommen. Das veranlasste Wissenschaftler zu der Vermutung, dass es sich bei Phoebe um einen eingefangenen Asteroiden handeln könnte.

Im September 1981 flog die Raumsonde Voyager 2 in einem Abstand von 2,2 Millionen Kilometern an Phoebe vorbei und sandte erste Fotos zur Erde. Aufgrund der großen Entfernung war die Auflösung der Aufnahmen gering, so dass keine Details erkennbar waren.

Am 11. Juni 2004 passierte die Raumsonde Cassini-Huygens den Mond in einem Abstand von nur 2068 km und sandte detaillierte Aufnahmen zur Erde. Die Aufnahmen zeigen, dass Phoebes Oberfläche extrem stark verkratert ist, wobei Impaktkrater bis zu 80 km Durchmesser vorhanden sind. Einer der Krater hat einen Ringwall von 16 km Höhe.

Eine Auswertung der Bilddaten ergab, dass die Oberfläche von Phoebe die höchste bisher festgestellte Kraterdichte im Sonnensystem hat. Die Kraterdichte ist ein Gradmesser für das Alter der Oberfläche eines Himmelskörpers. Phoebe soll nach Angaben der NASA mit 4,5 Milliarden Jahren in etwa so alt sein wie das Sonnensystem selbst und gehört damit zu den Objekten, die sich seit dessen Entstehung kaum verändert haben.

Nach neuesten Forschungen soll jedoch Phoebe durch innere Erhitzung kurz nach seiner Bildung so warm geworden sein das er zu einem größtenteils runden Himmelskörper wurde[3].

Die Aufnahmen zeigen weiterhin, dass Phoebes Oberfläche von einer dünnen dunklen Schicht überzogen ist, die eine Mächtigkeit von 300 bis 500 Metern aufweist. An den Kraterrändern, wo die dunkle Schicht infolge des Impaktereignisses aufgerissen ist, sind helle Flecken erkennbar. Hier wurde das darunter liegende, fast weiß erscheinende Material ausgeworfen. Darüber hinaus wurden Spuren von Kohlendioxid festgestellt, eine Verbindung, die bislang noch auf keinem Asteroiden nachgewiesen werden konnte.

Krater mit Spuren von weißem Material an den Rändern

Mit 1,63 g/cm3 hat Phoebe unter den großen Saturnmonden nach Titan die zweithöchste Dichte. Ihr Inneres muss außer Eis einen größeren Anteil an dichtem Material haben, etwa an silikatischem Gestein.

Phoebes Bahn im Ring

Die retrograde Bahn und die Zusammensetzung lassen darauf schließen, dass Phoebe ursprünglich ein Zentaur war, der von der Gravitation des Saturn eingefangen wurde. Zentauren sind eine Gruppe von Planetoiden aus dem Kuipergürtel, die sich auf exzentrischen Bahnen zwischen den Planeten Jupiter und Neptun um die Sonne bewegen. Weiteres Indiz für diese These sind von der Raumsonde Cassini aufgenommene Oberflächenspektren, anhand derer man erkennt, dass auf Phoebe gefrorenes Kohlenstoffdioxid und andere organische Verbindungen wie Cyanoverbindungen vorhanden sind. Diese Stoffe wurden bislang nur auf Kometen und Objekten des Kuipergürtels nachgewiesen.

Die Hypothese, dass beim Einschlag von Mikrometeoriten freigesetztes dunkles Material von Phoebes Oberfläche für die dunklen Verfärbungen der Monde Hyperion und Iapetus verantwortlich sein könnte, bekam einen ersten handfesten Beweis, als das Infrarotweltraumteleskop Spitzer einen riesigen Ring mit sehr geringer Dichte (10 bis 20 Partikel pro km³) entdeckte, der sich im Abstand von 6 bis 18 Millionen km vom Saturn um die Umlaufbahn des Mondes Phoebe erstreckt.[4]

Bei größeren Einschlägen könnten Bruchstücke in den Weltraum geschleudert worden sein, die nun als die Monde Skathi, Mundilfari, Suttungr und Thrymr um Saturn kreisen. Alle diese Monde, die kleiner als 10 km sind, haben eine ähnliche Umlaufbahn wie Phoebe.

Medien[Bearbeiten]

 Commons: Phoebe – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. DLR Institut für Planetenforschung: Cassini-Huygens Datenblatt der Saturnmonde
  2. http://ssd.jpl.nasa.gov/?sat_phys_par
  3. Stefan Deiters: PHOEBE, Neues vom mysteriösen Saturnmond, Datum: 27. April 2012, Abgerufen: 1. Mai 2012
  4. http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,653680,00.html