Saturn ist vielleicht das interessanteste Objekt, das wir im Sonnensystem beobachten können. Bekannt ist er vor allem für das Ringsystem, das ihn umgibt. Die anderen Gasplaneten besitzen zwar auch Ringe, aber die des Saturn sind am breitesten und am auffälligsten. Wir können sie schon in Amateurteleskopen gut erkennen, während für die Ringe des Jupiter oder des Uranus schon richtig große Teleskope notwendig sind.
Die Ringe des Saturn bestehen aus Millionen von kleinen Steinen und Eisbrocken sowie Unmengen an Staub. Außerdem sind hier auch ein paar kleine Saturnmonde zu finden. Sie halten die Ringe gravitativ auf ihren Bahnen, ganz so, als würden sie eine große Herde beisammenhalten. Deshalb nennt man sie auch Schäfermonde. Jedes einzelne Teilchen innerhalb der Ringe hat schließlich seine eigene Umlaufbahn um Saturn, denn die Ringe sind kein festes Gebilde.
Der Ringplanet bewegt sich recht langsam durch den Tierkreis (die Ekliptik oder auch Planetenstraße) und hält sich deshalb mehrere Jahre im gleichen Sternbild auf. Mit diesem Sternbild geht er im Jahresverlauf gemeinsam auf und auch unter. Wer Saturn beobachten möchte, sollte nachschauen, in welcher Jahreszeit das Sternbild am Himmel zu sehen ist, in dem er sich momentan befindet.
In welchem Sternbild ist Saturn zu finden?
| 2013 | Jungfrau / Waage |
|---|---|
| 2014 | Waage |
| 2015 | Waage / Skorpion / Schlangenträger |
| 2016 | Schlangenträger |
| 2017 | Schlangenträger / Schütze |
| 2018 | Schütze |
| 2019 | Schütze |
| 2020 | Schütze / Steinbock |
| 2021 | Steinbock |
Saturn am Sternenhimmel
Saturn sieht am Himmel nicht viel anders aus als all die Sterne, die um ihn herum stehen. Wer sich aber mit dem Sternenhimmel auskennt, wird schnell bemerken, dass es in einem bestimmten Sternbild (für das Jahr 2013 ist es das Sternbild Jungfrau) einen 'Stern' zuviel gibt.
Ohne Hilfsmittel ist nicht zu erkennen, dass Saturn ein Planet ist. Wer ihn aber mehrere Nächte bzw. noch besser mehrere Wochen hindurch beobachtet, wird feststellen, dass Saturn seinen Platz am Himmel verändert, während die Sterne um ihn herum an ihrer Position bleiben.
Der Anblick in einem Teleskop ist gleich ein ganz anderer. Während Sterne, durch ein Teleskop betrachtet, immer noch punktförmig sind und keine Oberflächendetails erkennen lassen, erscheint uns Saturn als Planetenscheibchen.
Seine Ringe werden sichtbar, genau wie einige seiner Monde. Wer über eine gute Optik verfügt, kann sogar Oberflächendetails wahrnehmen (z.B. Wolken oder Wolkenstreifen) und die Lücke im Ringsystem erkennen (dazu weiter unten mehr).
Beim Betrachten des Saturn mit einem Teleskop sollte man einmal auf die kleinen Lichtpünktchen um ihn herum achten. Das könnten Monde von ihm sein. Zumeist halten sie sich in der Ringebene auf und sind von Saturn nicht weit entfernt. Der größte Saturnmond Titan ist meist leicht zu finden (außer natürlich, er befindet sich gerade hinter Saturn).
Wer unsicher ist, ob er ihn nun gesehen hat oder ob es doch nur ein Stern war, sollte ein Diagramm zu Rate ziehen, das die Mondstellungen für einzelne Tage angibt. So etwas findet man im Jahrbuch 'Kosmos Himmelsjahr' oder in monatlich erscheinenden Zeitschriften wie 'Sterne und Weltraum' und sicher auch im Internet. Auch eine Planetariumssoftware wie z.B. Stellarium kann hier gute Dienste leisten.
Schleifenbahn beim Überholvorgang
Saturn zieht seine Bahn um die Sonne außerhalb der Erdbahn, weshalb er ab und zu innen von der Erde überholt wird. Das geschieht ca. alle 378 Tage. Dabei können wir beobachten, wie Saturn eine Schleife an den Himmel malt.
Was wir sehen können ist folgendes: wenn wir ihn überholen, wird Saturn am Erdenhimmel immer langsamer.
Schließlich bleibt er stehen und bewegt sich anschließend rückläufig, entgegen der üblichen Bewegungsrichtung. Nach kurzer Zeit stoppt diese Bewegung, und Saturn läuft in der ursprünglichen Richtung weiter.
Saturn verlässt während dieser Zeitspanne natürlich nicht seine Umlaufbahn um die Sonne, und er bewegt sich auch nicht wirklich rückwärts. Die Schleifenbahn kommt einfach dadurch zustande, dass wir keinen festen Beobachtungsplatz einnehmen können.
Wir selbst bewegen uns währenddessen auch durch das All, genauer gesagt der Planet, auf dem wir stehen und den Himmel beobachten. Da sich unser Blickwinkel auf Saturn verändert, scheint es uns, als würde er seine Bewegungsrichtung ändern.
Eine Umkehr der Bewegung und damit verbunden eine Schleifenbahn am Himmel können wir bei allen Planeten beobachten, die sich außerhalb der Umlaufbahn der Erde befinden.
Während einer solchen Schleife ist Saturn die ganze Nacht hindurch beobachtbar. Er nimmt seine Oppositionsstellung ein, Sonne, Erde und Saturn bilden eine Linie, und Saturn ist auf der gleichen Sonnenseite wie die Erde.
Zu dieser Zeit geht er zu Sonnenuntergang am Osthorizont auf, wandert über die Nacht mitsamt den ihn umgebenden Sternen über den Himmel Richtung Westhorizont und geht dann morgens zu Sonnenaufgang am westlichen Himmel unter.
Außerdem erreicht er seine maximale Helligkeit, weil der Abstand zur Erde minimal ist (allerdings trennen die beiden Planeten dann immer noch 1,24 Milliarden Kilometer!).
Nicht beobachtbar bei Konjunktion
Wann ist Saturn nicht beobachtbar? Klar, wenn er sich von der Erde aus gesehen gerade in der Nähe der Sonne aufhält. Dann befindet er sich am Taghimmel und wird vom Sonnenlicht überstrahlt.
Saturn wandert dann hinter der Sonne vorbei und wechselt die Sonnenseite. Der Moment, wo Erde, Sonne und Saturn eine Linie bilden, nennt sich Konjunktion. Saturn hat den größtmöglichen Abstand zur Erde.
Nach der Konjunktion wird von der Erde aus gesehen der Abstand Saturns zur Sonne wieder größer, und irgendwann taucht der Ringplanet dann am Morgenhimmel auf, ist somit wieder beobachtbar.
Und dann beginnt das gleiche Spiel von Neuem: Saturn erscheint jeden Morgen ein klein wenig eher, seine Aufgänge verfrühen sich stetig, und bald hat er wiederum seine Oppositionsstellung erreicht.
Beobachtung der Saturnringe
Wer die Saturnringe beobachten möchte, sollte mindestens eine 30fache Vergrößerung benutzen. In einem Fernglas lassen sich Planet und Ringe nicht auflösen, Saturn scheint lediglich eine längliche Form zu haben. Besser ist eine 200fache Vergrößerung. Hier präsentieren sich die Ringe eindrucksvoll.
Das Problem der zu geringen Vergrößerung hatte schon Galilei im Jahr 1610. Es war ihm mit seinem kleinen Fernrohr nicht möglich, Planet und Ringe getrennt zu sehen. Für ihn hatte es den Anschein, als schwebten da drei Kugeln nebeneinander.
Andere Beobachter seiner Zeit glaubten, Saturn hätte zwei Henkel links und rechts (siehe Abbildung). Erst 1656 erkannte der niederländische Astronom Christiaan Huygens mit seinem selbstgebauten Teleskop, dass der Planet in Wirklichkeit von Ringen umgeben ist.
Der Anblick der Ringe ist nicht immer gleich, da sie um 27° gegenüber der Bahnebene des Saturn geneigt sind. Dadurch verändert sich der Blickwinkel, wenn wir von der Erde aus beobachten. Alle 13,75 bzw. 15,75 Jahre kreuzt die Erde die Ringebene. Dann sehen wir von den Ringen nur noch eine schmale Linie oder gar nichts mehr, da wir dann genau auf die Kante blicken. Die Ringe sind ziemlich flach, vermutlich nur wenige 100 Meter dick.
Im September 2009 durchquerten wir die Ringebene und haben nun die Nordhalbkugel Saturns im Blick. Die Jahre davor reckte er uns ja seine südliche Hälfte zu.
Ist die Kantenstellung durchschritten, sieht man nach und nach mehr von den Ringen. Sie werden breiter und breiter. Dadurch erscheint dann auch der gesamte Planet am Himmel heller und größer.
Saturn wird nicht nur von einem Ring umgeben, sondern von vielen. Sie unterscheiden sich durch die Färbung und die Zusammensetzung und sind in einigen Fällen durch Lücken voneinander getrennt, in denen es keine Stein- und Eisbrocken gibt. Eine Lücke erscheint uns als dunkle Linie im Ringsystem.
In guten Teleskopen ist es möglich, diese Lücken zu erkennen. Der erste, dem sie auffielen, war Domenico Cassini im Jahr 1675. Ihm zu Ehren heißt die größte Lücke heute Cassinische Teilung.
Waren anfangs nur wenige Ringe bekannt, sind es heute gut 100000! Entdecken konnte die feinen Strukturen die Raumsonde Cassini, die den Saturn lange Jahre umkreiste (und immer noch umkreist).
Termine zur Stellung der Ringe
| 1996 | Kantenstellung | Wechsel von der Nord- auf die Südhalbkugel |
|---|---|---|
| 7/2003 | max. Ringöffnung | Planet und Ringe von unten zu sehen |
| 9/2009 | Kantenstellung | Wechsel von der Süd- auf die Nordhalbkugel (Abbildung Bild 2) |
| 4/2018 | max. Ringöffnung | Planet und Ringe von oben zu sehen (Abbildung Bild 4) |
| 3/2025 | Kantenstellung | Wechsel von der Nord- auf die Südhalbkugel (Abbildung Bild 6) |
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Die Oberfläche Saturns
Was bei der Betrachtung des Planetenscheibchens deutlich auffällt, ist die Abweichung von der Kugelform. Saturn ist von allen Planeten am stärksten abgeplattet.
Von Pol zu Pol messen wir 107.000 Kilometer im Durchmesser. Der Äquatordurchmesser beträgt dagegen 120.000 Kilometer! Der Unterschied ist bereits in kleinen Teleskopen deutlich zu erkennen.
Die Abplattung ist eine Folge der raschen Rotation des Gasriesen. Er dreht sich in nur 10 Stunden und 47 Minuten einmal um sich selbst (die Erde braucht für eine Rotation 23 Stunden und 56 Minuten).
Bei der raschen Rotation entstehen gewaltige Stürme in der Saturnatmosphäre. Sie fallen noch heftiger aus als Wirbelstürme auf Jupiter (der bekannteste ist dort der Große Rote Fleck).
Leider sind die Wolkenstreifen auf Saturn optisch nicht so stark ausgeprägt und farblich kontrastreich wie auf Jupiter. Doch bei genauer Beobachtung sind sie durchaus zu erkennen. Manchmal erscheinen sogar weiße Flecken auf der Wolkenoberseite.
Mit Hilfe einer solchen Wolke gelang es Wilhelm Herschel im Jahr 1780, die Rotationszeit des Saturn zu bestimmen, denn die weißen Wolkenflecken drehen sich mit dem Planetenglobus mit.