Saturns Ringsystem

Saturn zeigt deutlich weniger Details als Jupiter oder Mars. Sein Ring stattet ihn jedoch mit majestätischem Glanz aus. Dessen Anblick ist keineswegs so statisch, wie es zunächst vielleicht den Anschein hat. Denn erstens zerfällt das Ringsystem in drei teleskopisch sichtbare Ringe. Und zweitens verändert sich unsere Perspektive von Jahr zu Jahr.

Galilei und der Saturn

Galilei erschienen die Planeten erstmals nicht als Lichtpunkte, sondern als kleine Kugeln - vollkommen rund und "wie mit dem Zirkel gezogen". Doch der Anblick des Saturn, des damals fernsten bekannten Planeten, verwirrte ihn. Im Teleskop schienen zwei kleinere, kugelige Gestalten die Planetenkugel an beiden Seiten zu berühren. Es war Galileo, als müsste sich der "Alte" auf zwei Diener stützen. Was Galilei nicht wusste: Diese beiden "Bediensteten" waren nichts anderes die hell anmutenden, seitlichen Teile eines Saturnrings.

Etwa so sah Galilei den Saturn - ein irritierender Anblick.

Zu seiner Überraschung verschwanden die beiden Begleiter im Frühjahr 1612. Über den Grund dieses merkwürdigen Phänomens wollte sich Galilei nicht recht äußern, aus Angst, eine etwaige Interpretation später wieder zurücknehmen zu müssen.

Heute wissen wir: Damals blickte Galilei ausgerechnet auf die feine Kante des äußerst schmalen Gebildes - weshalb es praktisch unsichtbar wurde.

Der Niederländer Christiaan Huygens verglich frühere Zeichnungen bzw. Schilderungen des Saturnanblick, von Galilei und anderen Forschern (siehe Bild oben) mit eigenen Studien. Er fasste seine Erkenntnisse 1659 im Werk Systema Saturnium zusammen.

Darin erklärte er endlich den bis dahin mysteriösen Anblick und sprach von einem frei um Saturn schwebenden, den Planeten nirgendwo berührenden Ring. Links eine Zeichnung aus seinem Buch.

Das ABC der Saturnringe

Giovanni Cassini machte in diesem Ring 1675 eine dunkle Lücke aus - die Cassinische Teilung. Damit zerfiel der helle Ring in zwei Teile: Den hellen B-Ring weiter innen und den schwächeren A-Ring weiter außen. Um den Anblick zu beschreiben, verglich Cassini den A-Ring mit "mattem", den B-Ring jedoch mit "poliertem Silber".

Cassini war es übrigens auch, der erstmals ein Wolkenband auf dem winzigen Saturnscheibchen erspähte.

Saturnaufnahme aus dem Jahr 2019: A- und B-Ring sind deutlich getrennt

Die dunkle Cassini-Teilung selbst ist etwa 4.800 km breit. Resonanzstörungen durch den weiter außen kreisenden Mond Mimas rauben ihr sämtliche Materie, weshalb sie im Teleskop schwarz anmutet. Aus unserer Perspektive erscheint sie kaum 0,8 Bogensekunden schmal - laut der Auflösungsformel wäre das viel zu wenig für die allermeisten Amateurteleskope. Dass man sie trotzdem auch in bescheideneren Fernrohren zumindest blickweise erspäht, liegt am enormen Kontrast zwischen der dunklen Lücke und den hellen Ringen zu beiden Seiten.

Derzeit ist die Sichtung der Cassini-Teilung schwierig, weil wir das Ringgebilde fast von der Kante her betrachten. Bei hoher Ringöffnung fällt die Beobachtung leichter, vor allem nahe der Ansen: So nennt man die beiden Ringabschnitte im Osten und Westen, die dem Planeten aus unserer Perspektive am fernsten zu liegen scheinen. Früheste Beobachter interpretierten diese Ringzonen als "Auswüchse" oder "Henkel" der Saturnkugel (lat.: ansa, Henkel).

Ganz innen und quasi am B-Ring anliegend machte der US-Astronom George Phillips Bond 1850 noch einen weiteren, lichtschwachen Ring aus: Den C-Ring. Amateure können ihn bei großer Ringöffnung durchaus fotografieren.

Extrem schwierig ist die Beobachtung der bloß um die 325 km schmalen Lücke, die vom US-Astronomen James Edward Keeler 1888 im äußeren Abschnitt des A-Rings entdeckt wurde. Er taufte sie Encke-Lücke, nach seinem längst verstorbenen deutschen Kollegen Johann Encke.

Was sehen wir hier?

Die Ringe bestehen aus unzähligen winzigen Teilchen, und diese sind wiederum fast zur Gänze aus Wassereis geformt, was ihre enorme Helligkeit erklärt: Sie spiegeln Sonnenlicht sehr effizient zurück. In Summe umfassen alle Ringteilchen zusammen nicht einmal die halbe Masse des Saturnmondes Mimas.

Womöglich kam einst ein anderer, kleiner Saturnmond dem Planeten zu nahe und wurde von den Gezeitenkräften auseinander gerissen. Forscher haben dem bzw. der Unglücklichen den Namen Chrysalis verpasst, in Anspielung auf die Zoologie.

Chrysalis Ende könnte vor etwa 400 Mio. Jahren passiert sein - denn eine Studie vom Mai 2023 weist Saturns Ringen eben dieses jugendliche Alter zu. Andere Untersuchungen sprechen von 160 Mio. Jahren oder weniger.

Saturn selbst entstand vor gut 4,5 Milliarden Jahren! Weil die Partikel langsam in dessen Atmosphäre stürzen, könnten die Ringe schon in 100 Mio. Jahren wieder verschwunden sein. Wir haben demnach Glück, den Planeten gerade mit solch prächtigem Schmuck erleben zu dürfen.

Eine kleine Einschränkung gibt es hier: Der Mond Enceladus speit Materie ins All, die noch immer für Nachschub im feinen E-Ring sorgt. Übrigens gibt es auch Hirtenmonde: Prometheus und Pandora halten den schmalen F-Ring zusammen, ähnlich wie Hirtenhunde ihre Tierherde. Diese beiden hilfreichen Trabanten entziehen sich allerdings dem Blick des Amateurastronomen.

Der Heiligenschein-Effekt

Wenige Tage um den Oppositionstermin gewinnen die Saturnringe deutlich an Helligkeit. Hintergrund ist der sogenannte Oppositions-Effekt, auch Heiligenschein-Effekt, Seeliger-Effekt oder "Opposition Surge" genannt.

Denn mit der Sonne genau in unserem Rücken tritt bei den Ringteilchen die effiziente Rückwärtsstreuung ein. Außerdem fallen die Schatten der Ringteilchen aus unserer Perspektive dann genau hinter die Teilchen selbst - die Schatten, die sonst die Gesamthelligkeit dämpfen, verschwinden somit.

Das steigert die Helligkeit der Ringe und damit auch die Gesamthelligkeit des Planeten. Gelingt es, dieses Phänomen um den Oppositionstermin am 4. Oktober 2026 mit freien Auge zu erkennen? Vermutlich nicht! Denn 2026 schauen wir noch unter flachem Winkel aufs Ringsystem. Die Ringe tragen somit kaum zur Gesamthelligkeit des Planeten bei. Die Wirkung des Heiligenschein-Effekts dürfte also noch sehr gering ausfallen.

Willkommen im Süden

Mittlerweile blicken wir auf die Südseite des Rings.

Die Südseite bleibt uns - mit von Jahr zu Jahr wachsender, später wieder sinkender Ringöffnung. Die Nordseite taucht erst Erde 2038 wieder auf.

Saturn am 20.8.2025 (zur Bildstabilisierung im IR aufgenommen)

Die Saturnringe A, B und C selbst beobachten

Die Erde steht nun wieder knapp südlich der Ringebene; wir blicken fortan also auf die Südseite des schmalen Ringgebildes. Es zerfällt zunächst in den breiteren, hellen B-Ring und den außen anschließenden, schmächtigeren und etwas weniger glänzenden A-Ring.

Dazwischen liegt die an Materie arme und daher dunkle Cassini-Teilung, nach der wir ebenfalls Ausschau halten können.

Eine Aufnahme aus einem früheren Jahr:

Hier deutlich zu erkennen ist die Cassini-Teilung zwischen dem helleren B- und dem außen anschließenden A-Ring.

Wegen der geringen Ringöffnung gerät diese Teilung noch feiner als sonst. Gleiches gilt für den sowieso nur schwer auszumachenden C-Ring. Man kann ihn jetzt leicht mit dem Schatten des Rings auf der Planetenkugel verwechseln.

Der Schatten der Planetenkugel auf dem Ring

Der Schatten der Planetenkugel findet sich vor der Opposition auf dem unteren, westlichen Ringabschnitt. Bildlich gesprochen, steht die Sonne hinter unserem linken Ohr. Schaltet man die Fernrohrnachführung ab, läuft der westliche Teil voran und verlässt das Gesichtsfeld des Okulars als erstes.

In den Tagen um den Oppositionstermin herum kommt der Schatten der Planetenkugel hinter eben dieser zu liegen - und wird somit unsichtbar. Die Sonne steht nun quasi mittig hinter unserem Kopf.

Nach der Opposition taucht der Schatten der Planetenkugel auf dem oberen, östlichen Ringabschnitt auf. Bildlich gesprochen, steht die Sonne nun hinter unserem rechten Ohr. Schaltet man die Fernrohrnachführung ab, läuft der östliche Teil dem westlichen hinterher und verlässt das Gesichtsfeld des Okulars als letztes.

Der Schatten des Rings auf der Planetenkugel

Dieser Schatten ist nicht sehr ausgeprägt. Er fällt auf die nördliche Hemisphäre des Saturn und grenzt optisch an den A-Ring an. Womöglich erkennen wir ihn als gekurvte, schwarze Trennlinie zwischen dem nördlichen Teil der Saturnkugel und dem Ring (siehe Grafik oben).

Auf der südlicheren Seite des Rings zeichnet sich ein etwas breiterer, grauer Bereich ab. Man könnte ihn leicht mit einem Ringschatten verwechseln. Tatsächlich handelt es sich hier aber um den C-Ring selbst. Auch das illustriert die obige Grafik.

Beobachtungsaufgaben

Glänzt Saturn zur Opposition heller als 1 Woche davor bzw. danach?

Machen Sie die Cassini-Teilung aus?

Gelingt das nur an den Ansen oder auch in anderen Ringabschnitten?

Sehen Sie die unterschiedlichen Helligkeiten des A- und des B-Rings?

Ist Cassinis Vergleich mit "mattem" und "poliertem Silber" angebracht?

Bemerken Sie den innersten, matten C-Ring?

Erkennen Sie die Wanderschaft des Planetenschattens auf dem Ring?

Erkennen Sie den Ringschatten auf der Planetenkugel?

Gibt es Farbunterschiede zwischen Saturnkugel und Saturnringen?

Fototipps gefällig?

Saturns Ring lässt sich mit Teleskop und CCD/CMOS-Kamera festhalten, wie die Fotos auf diesen Seiten zeigen.

Mit einer DSLR im Brennpunkt des Teleskops geht das auch, aber wesentlich schlechter. Ein geglücktes DSLR-Einzelfoto des Saturn ähnelt aber jenem Anblick, den man visuell - also mit dem Auge am Okular - am selben Teleskop in den raren Momenten besten Seeings genießen würde. Das folgende Foto vom Herbst 2023 belegt dies.

Literatur für Planetenbeobachter

Planeten beobachten

Von Günther D. Roth. Ein etwas älteres, aber äußerst vorzügliches Werk für alle, die Planeten im Teleskop studieren möchten! Gebraucht kaufen und Versandkosten beachten.

Sonne, Mond, Planeten beobachten und fotografieren
Ein Buch zum oben genannten Themenkreis, das sich u.a. auch der digitalen Fotografie widmet.

Alle Angaben ohne Gewähr