Der Staub-Halo der Hauptringe Saturns

• Antragsteller: Professor Dr. Frank Spahn, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Astrophysik und Astronomie
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 330226508

Die Cassini-Mission, und vor allem ihre Endphase, das grand finale, lieferte zahlreiche neue Einblicke in die Vorgänge, die in den Saturnringen ablaufen. Diese sind die nächstgelegenen Vertreter der großen Familie kosmischer Scheiben und können als ein kosmisches Labor verstanden werden. Trotz all der gewonnenen Erkenntnisse ist das Alter der Ringe immer noch unklar und das Thema aktueller wissenschaftlicher Diskussionen.Aufbauend auf unserer Arbeit aus dem Originalprojekt planen wir, Messungen von sogenannten „Ring Rain“-Teilchen, wie sie auch während der letzten Phase der Cassini-Mission beobachtet wurden, heranzuziehen, um ein erweitertes analytisches Modell der Ring-Erosion daran zu eichen. Wir werden ein stochastisches Modell, welches wir in der ersten Projektphase entwickelt haben, zusammen mit einer deterministischen Beschreibung der Nanoteilchenbewegung in einem effektiven Potenzial kombinieren. Dieser Ansatz beschreibt die Bewegung von Teilchen in Saturns Magnet- und Gravitationsfeld, die fortwährenden, stochastischen Ladungsprozessen ausgesetzt sind. Als Folge steigt langsam die Teilchenenergie und ursprünglich räumlich gebundene Bewegungen können ungebunden werden – die befreiten Teilchen können nun zum „Ring-Regen“ beitragen.Von dieser Anwendung erwarten wir neue Erkenntnisse über die Erosion der Ringe, die maßgeblich durch Einschläge von Mikrometeoriten verursacht wird und die für eine Begrenzung der Lebensdauer der Ringe verantwortlich ist.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Dr. Hsiang-Wen Hsu, Ph.D.