Von allen Planeten des Sonnensystems gehört unsere Erde mit nur einem Mond zu den »armen«. Andere, vor allem die jovianischen Planeten, »gönnen« sich eine große Zahl vorwärts und rückwärts umlaufender natürlicher Satelliten. Unter ihnen ist Saturn nicht nur wegen seines ausgeprägten Ringsystems etwas Besonderes. Auch die Anzahl seiner Monde ist mit bisher 80 Entdeckungen beachtlich.

Was sind die Monde des Saturns?

Die vielen Saturnmonde umkreisen den Planeten auf verschiedenen Bahnen und Richtungen. Die Erscheinungsbilder der Monde sind mannigfaltig. So befinden sich unter den Monden klassische einfache Gesteins- und Eismonde wie Mimas oder Enceladus. Aber auch ein Mond mit einer eigenen Atmosphäre wie Titan. Andere vor allem kleinere Satelliten sind unförmige, kartoffelartige Körper, die vermutlich als Asteroiden von Saturn im Vorbeiflug eingefangen wurden.

Wie viel Monde hat Saturn?

Aktuell sind circa 80 Monde mit ihren Umlaufbahnen bekannt. Es werden laufend weitere Monde entdeckt.

Was sind die bekanntesten Monde des Saturn?

Erdähnlicher Saturnmond Titan

Jupiter besitzt von allen Planeten des Sonnensystems mit Ganymed den größten Mond. Der Durchmesser des größten Saturnmondes Titan (oder Saturn IV) misst stattliche 5.150 km und unterbietet damit den Jupiterbegleiter um nur ca. 100 km. Der größte Mond des Planeten Saturn überrascht mit einer dichten, stickstoffreichen Atmosphäre, unter der sich Flüssigkeiten auf seiner Oberfläche befinden. Direkt über dem Boden ist die Gashülle des Mondes fünfmal so dicht wie auf der Erde, der Druck ist um die Hälfte höher.

Der Erstentdecker von Titan war der Niederländer Christiaan Huygens im Jahr 1655. Er gehörte zu den damals populären Astronomen bei der Erforschung der Planeten des Sonnensystems. Bereits mit guten Ferngläsern können auch heutige Feldbeobachter den Mond des Saturns von der Erde aus sehen. Detaillierter zeigt er sich in kleineren Teleskopen. Wegen seiner dichten Gashülle ist jedoch die Oberfläche nicht erkennbar.

Lebensspuren außerhalb der »habitablen Zone« 

Wissenschaftler und Literaten beschäftigen sich intensiv mit diesem Mond, denn er ähnelt unserer Erde wie kein anderer Planet des Sonnensystems. Die Titan-Atmosphäre besteht größtenteils aus Stickstoff. Spuren organischer Verbindungen und Kohlenwasserstoffe machen eine genauere Erforschung des Saturn-Begleiters spannend vor dem Hintergrund, ob etwa der Begriff »habitable Zone« (außerirdischer Himmelskörper, auf dem wegen seiner günstigen Lage zum Zentralgestirn Leben möglich ist) neu interpretiert werden muss.

Bisher galt die Entstehung von Leben auf Planeten des Sonnensystems außerhalb habitabler Zonen für unwahrscheinlich. Zwar könnten sich trotz niedriger Temperaturen Vorstufen als eine Art chemische Evolution entwickeln, doch findet wahrscheinlich bei durchschnittlichen 94 Kelvin Oberflächentemperatur keine präbiotische Entwicklung auf dem Mond des Saturns statt. Diese jedoch ermöglicht erst Leben nach unseren bisherigen Vorstellungen.

Wassereisfontänen auf Eismond Enceladus

Die Entdeckung flüssigen Wassers erregte weltweit wissenschaftliches Aufsehen. Bis dorthin galten die Gasriesen und ihre Monde des Sonnensystems als keinesfalls habitabel. Doch von der Südhemisphäre des Saturnmondes Enceladus schießen hohe Wassereisfontänen von der Mondoberfläche fort und bilden durch steten Nachschub eine dünne Atmosphäre. Astronomische Erkenntnisse sehen auch die Speisung des E-Rings um Saturn im aktiven Kryovulkanismus auf Enceladus.

Vater W. Herschel entdeckte den Begleiter 1789. Sein Sohn J. Herschel schlug ca. 60 Jahre später den Namen »Enceladus« (nach dem griechischen Riesen Enkelados) vor. Wie unser Begleiter der Erde immer die gleiche Seite zeigt, so ist auch die Rotation dieses Mondes des Sonnensystems gebunden. In ca. 2 ½ Tagen rotiert er einmal um sich und umrundet gleichzeitig Saturn genau einmal. Er ist ein wirklicher Eismond und durch die vollständige Reflexion allen Sonnenlichts sehr hell. Allerdings bleibt es genau deshalb auf seiner Oberfläche nach derzeitigen Erkenntnissen mit weniger als minus 200°C sehr kalt.

Habitable Phänomene auf dem eisigen Saturnmond

2008 kam die Raumsonde »Cassini« im Vorbeiflug diesem Mond des Sonnensystems so nah, wie noch nie zuvor eine Raumsonde einen Himmelskörper passiert hatte. Dabei wurde sie von den Resten einer südpolaren Enceladus-Geysirfontäne getroffen. Die Untersuchung der Partikel überraschte die Forscher. Das ausgestoßene Eismaterial ähnelte der Oberfläche von Kometen. Doch Enceladus besitzt eine innere Wärmequelle. Diese und weitere erstaunliche Erkenntnisse schließen seine Zugehörigkeit zu Schweifsternen aus.

Cassini untersuchte die abströmenden Partikel und fand neben Wasserdampf Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und 20-mal mehr organisches Material als erwartet. Damit finden sich auf diesem Mond des Sonnensystems 3 Komponenten, die als wichtige Bausteine einer biologischen Evolution gelten. Zu den bisher gesammelten Erkenntnissen über habitable Lebensräume können Wärme, Wasser und organische Chemikalien, wenn sie über einen ausreichend langen Zeitraum zusammenwirken, einen vergleichbaren biologischen Prozess anzustupsen, wie es einst auf der Erde geschah.

Der »verschwundene« Mond – Mythos Themis 

1899 entdeckte der amerikanische Astronom W. H. Pickering um den Saturnmond Phoebe als neunten Begleiter dieses Planeten des Sonnensystems. Für seine weitere Forschung nutzte er zu Beginn des 20. Jahrhunderts fotografische Platten, die bei der Entschlüsselung der Umgebung Saturns halfen. Auf einigen dieser Platten interpretierte er einen unentdeckten Mond. Im Frühjahr 1905 gab er dessen Entdeckung und einen Namen bekannt: Themis, nach der Titanin der griechischen Mythologie.

Weil ein entdeckter Planet des Sonnensystems Bahnen und physikalische Eigenschaften haben muss, versuchte Pickering, für Themis wissenschaftliche Berechnungen vorzunehmen. Schwierig war dabei, dass der Entdecker nirgendwo um Saturn jemals wieder den Mond zu Gesicht bekam. Also arbeitete er einzig mit Hilfe der Fotoplatten. Nach seinen Aufzeichnungen würde sich Themis stark exzentrisch, doch prograd (in »normaler« Umlaufbahn) um den Planeten bewegen, befände sich zwischen Titan und Hyperion und bräuchte für eine Umrundung knappe 21 Tage.

Die »Französische Akademie der Wissenschaften« bemühte sich seit der zweiten Hälfte des 17. Jahrhunderts unter anderem um die besten naturwissenschaftlichen Ergebnisse bezüglich der Erforschung der Planeten des Sonnensystems.  Als Person der astronomischen Wissenschaften wurde Pickering im Jahr 1906 von deren Gremium den Lalande-Preis für die »Entdeckung des 9. und 10. Mondes des Saturn« verliehen. Gesehen hat die Entdeckung nie wieder jemand, auch bis heute nicht, trotz besserer technischer Möglichkeiten.

Verwechslung oder Phänomen? Spätere Entdeckungen 

Bis in die 60er Jahre wurde über den zehnten Mond dieses Planeten des Sonnensystems debattiert und in astronomischen Publikationen berichtet. Neuere Aufnahmen gab es nicht, obwohl der technische Fortschritt es eigentlich möglich machen müsste. Erst Dollfus entdeckte Ende 1966 einen Mond, der möglicherweise jener Begleiter des Saturns war. Doch die Umlaufbahn unterschied sich stark von Pickerings Berechnungen. 1980 wurde die Existenz des zehnten Mondes wissenschaftlich bestätigt und ihm der Name »Janus« (nach dem Gott mit zwei Gesichtern) gegeben.

Saturnmonde: in Gruppen »unterwegs«

Der Reichtum einiger Planeten des Sonnensystems an Monden ist enorm. Im Falle des Gasriesen Saturn scheint es, als seien jeweils mehrere Monde gemeinsam »auf Reise«. Beispielsweise umrunden die Monde Atlas, Prometheus, Pandora, Janus und Epimetheus den Saturn sehr nah. Zusätzlich stehen sie untereinander in engerer oder lockerer Verbindung. Atlas »hütet« als Schäfermond den A-Ring, Prometheus und Pandora den F-Ring. Epimetheus und Janus ziehen einander so stark an, dass sie sich abwechselnd gegenseitig abbremsen und überholen. Dieser Prozess der Annäherung ist nach jeweils 4 Jahren beendet. Danach tauschen sie ihre Bahnen wieder.

Auf etwa gleicher Bahn, auf der auch Titan seinen Planeten des Sonnensystems umrundet, bewegt sich die zweite Gruppe von Monden. Zu diesen Begleitern auf kaum exzentrischen Bahnen in Äquatornähe des Saturn gehören Mimas, Enceladus, Thethys, Dione, Rea, Titan, Hyperion und Japetus. Auch unter ihnen gibt es wiederum »Abweicher« vom Gleichmaß. So bewegt sich Japetus auf starker Bahnneigung, verglichen mit den anderen Gruppenmonden. Hyperion ähnelt eher einem porösen Asteroiden als einem runden, glatten Mond.

Monde als Trojaner und ein mutmaßlicher »Eingefangener«

Eigentlich sind in trojanischer Umlaufbahn (stabile Bewegung an Lagrange Punkte) im Sonnensystem nur Asteroiden bekannt. Doch die kleinen Monde Tethys und Dione umrunden nicht nur Saturn, sondern stehen zusätzlich in Wechselwirkung mit weiteren Saturnmonden. Tethys wird von Telesto und Calypso begleitet, Dione von Helene und Polydeuces.

Auf exzentrischem, retrogradem Umlauf um seinen Planeten des Sonnensystems entdeckten Astronomen 1900 ein irreguläres Objekt zufällig auf Fotoplatten. Erst hundert Jahre später wurden ähnliche Objekte wie der Mond »Phoebe« um Saturn entdeckt. Sie sind inzwischen als »Nordische Gruppe« zusammengefasst. Insgesamt 3 irreguläre Gruppen wurden seither bestimmt. Mutmaßlich entstanden alle diese Gruppenobjekte nicht gemeinsam mit dem Planeten, sondern gerieten auf ihrer Reise in seinen Einflussbereich. Saturns Gravitation zwang sie auf feste Bahnen innerhalb und am Rande seines Ringsystems.

Die Saturnmonde und seine Ringe

Es gibt Theorien die besagen, dass die Entstehung des Ringsystem mit den Monden zusammenhängt. Die Monde sind vorallem bei exzentrischen Umlaufbahnen starken Gezeitenkräften ausgesetzt. Diese Kräfte können den Mond zerbersten lassen, sodass seine Bruchstücke zu einem Teil des Ringsystems werden.

Ein anderer Zusammenhang zwischen den Saturnringen und seinen Monden sind die Lücken im Ringsystem in denen sich praktisch kaum Materie befindet. Diese Abschnitte wurden von Monden freigeräumt und frei gehalten.