Quelltext der Seite Saturn (Planet)

{{Infobox Planet
| Name = Saturn&nbsp;&nbsp;[[Datei:Saturn symbol (bold).svg|24px|alt=♄|Astronomisches Symbol des Saturn]]
| Bild = [[Datei:Saturn from Cassini Orbiter (2004-10-06).jpg|350px|zentriert|Saturn in natürlichen Farben, fotografiert von der Raumsonde Cassini aus einer Entfernung von 6,3 Millionen km.]]
| Bildtext = Saturn in natürlichen Farben, fotografiert am 6. Oktober 2004 von der Raumsonde [[Cassini-Huygens|Cassini]] aus einer Entfernung von 6,3 Millionen km.
| Farbe = Khaki
| Große_Halbachse = 9.582
| Perihel = 9,041
| Aphel = 10,124
| Exzentrizität = 0,0542
| Bahnneigung = 2,4845
| Umlaufdauer = 29,457 [[Jahr|a]]
| Oppositionsintervall = 378,09 [[Tag|d]]
| Umlaufgeschwindigkeit = 9,68
| Kleinster_Abstand = 7,991
| Größter_Abstand = 11,086
| ref-o = <ref name="daten_nasa">{{Internetquelle |werk=NASA.gov |autor=David R. Williams |url=https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/saturnfact.html |sprache=en |titel=Saturn Fact Sheet |datum=2019-10-15 |abruf=2020-05-15}}</ref>
| Äquatordurchmesser = 120.536
| Poldurchmesser = 108.728
| Masse = ≈95&nbsp;[[Erdmasse]]n<br />5,683 · 10<sup>26</sup>
| Hauptbestandteile = * [[Wasserstoff]] (H<sub>2</sub>): 96,3&nbsp;±&nbsp;2,4 %
* [[Helium]]: 3,25&nbsp;±&nbsp;2,4 %
* [[Methan]]: 0,45&nbsp;±&nbsp;0,2 %
* [[Ammoniak]]: 0,0125&nbsp;±&nbsp;0,0075 %
| Dichte = 0,687
| Fallbeschleunigung = 10,44
| Fluchtgeschwindigkeit = 35,5
| Rotationsperiode = 10&nbsp;h 33&nbsp;min<ref>{{Literatur |Autor=Ravit Helled, Eli Galanti, Yohai Kaspi |Titel=Saturn’s fast spin determined from its gravitational field and oblateness |Sammelwerk=Nature |Band=520 |Nummer=7546 |Datum=2015 |Seiten=202–204 |DOI=10.1038/nature14278}}</ref>
| Achsenneigung = 26,73
| Albedo = 0,499
| MaxScheinbareHelligkeit = −0,55
| Temperatur = 134 [[Kelvin|K]]&nbsp;(−139[[Celsius|°C]])
| ref-p = <ref name="daten_nasa" />
| Monde = 82 + [[#Ringsystem|Ringsystem]]
| Vergleichbild = [[Datei:Saturn Earth Comparison2.png|350px]]
| Vergleichtext = Größenvergleich zwischen Erde (links) und Saturn
}}

Der '''Saturn''' ist von der Sonne aus gesehen der sechste [[Planet]] des [[Sonnensystem]]s und mit einem Äquatordurchmesser von etwa 120.500 Kilometern (9,5-facher Erddurchmesser) nach [[Jupiter (Planet)|Jupiter]] der zweitgrößte. Mit 95 [[Erdmasse]]n hat er jedoch nur 30 % der Masse Jupiters. Wegen seines auffallenden und schon im kleinen Fernrohr sichtbaren [[Ringe des Saturn|Ringsystems]] wird er oft auch der '''Ringplanet''' genannt, obwohl auch bei den anderen drei [[Gasplanet]]en Ringsysteme gefunden wurden.

Der Saturn hat eine durchschnittliche Entfernung zur [[Sonne]] von gut 1,43&nbsp;Milliarden Kilometern, seine Bahn verläuft zwischen der von Jupiter und der des sonnenferneren [[Uranus (Planet)|Uranus]]. Er ist der äußerste Planet, der auch [[Freisichtigkeit|mit bloßem Auge]] gut sichtbar ist, und war daher schon Jahrtausende vor der Erfindung des [[Fernrohr]]s bekannt.

Als [[Gasplanet]] hat Saturn keine feste Oberfläche. Seine oberen Schichten bestehen zu etwa 96 % [[Stoffmenge|Stoffanteil]] aus [[Wasserstoff]]. Von allen Planeten des Sonnensystems weist Saturn die geringste mittlere [[Dichte]] auf (etwa 0,69&nbsp;g/cm³).<ref name="daten_nasa" /> Von den anderen Planeten hebt sich der Saturn durch seine ausgeprägten, hellen und schon lange bekannten Ringe ab, die zu großen Teilen aus [[Eis|Wassereis-]] und Gesteinsbrocken bestehen.

Der scheinbare [[Winkeldurchmesser]] des Planetenkörpers beträgt je nach Erdentfernung zwischen 15″ und 20″, jener der Ringe zwischen 37″ und 46″. Die sogenannten [[Äquatorstreifen]] der Wolkenschichten sind auf Saturn weniger deutlich ausgeprägt als bei Jupiter, was wahrscheinlich mit einer hochlagernden [[Dunst (Atmosphäre)|Dunstschicht]] zusammenhängt.

Bis 2019 wurden 82 [[Liste der Saturnmonde|Monde des Saturns]] entdeckt, mehr als bei [[Jupiter (Planet)|Jupiter]]. Der mit Abstand größte Saturnmond ist [[Titan (Mond)|Titan]] mit 5150 Kilometern Durchmesser.

Benannt ist der Planet nach dem römischen Gott des Reichtums und der Ernte, [[Saturn (Mythologie)|Saturn]]. Sein [[astronomisches Symbol]]&nbsp;♄<!--PROBLEME MIT DER DARSTELLUNG DES ZEICHENS?: Bitte nicht ohne Diskussion austauschen, sondern [[Wikipedia:UTF-8-Probleme]] lesen!--> stilisiert die Sichel des Gottes.

== Umlaufbahn und Rotation ==
=== Umlaufbahn ===
Der Saturn läuft auf einer annähernd kreisförmigen [[Umlaufbahn]] mit einer [[Exzentrizität (Astronomie)|Exzentrizität]] von 0,054 um die Sonne. Sein sonnennächster Punkt, das [[Apsis (Astronomie)|Perihel]], liegt bei 9,04&nbsp;[[Astronomische Einheit|AE]] und sein sonnenfernster Punkt, das [[Apsis (Astronomie)|Aphel]], bei 10,12&nbsp;AE. Seine Umlaufbahn ist mit 2,48° leicht gegen die [[Ekliptik]] geneigt. Weitere Bahndaten sind die [[Länge des aufsteigenden Knotens]] mit 113,72°, die Länge des Perihels mit 92,43° und die [[mittlere Anomalie]] mit 49,94° zur [[Epoche (Astronomie)|Epoche]] [[J2000.0]]. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Saturn ungefähr 29&nbsp;Jahre und 166&nbsp;Tage.<ref name="daten_nasa" />

=== Rotation ===
Die Äquatorebene des Saturn ist 26,73° gegen die Bahnebene geneigt. Er rotiert nicht wie ein [[starrer Körper]], sondern zeigt als Gasplanet eine [[differentielle Rotation]]: Die [[Äquator]]regionen rotieren schneller (eine Rotation in 10&nbsp;Stunden, 13&nbsp;Minuten und 59&nbsp;Sekunden) als die [[Pol (Geographie)|Polregionen]] (10&nbsp;Stunden, 39&nbsp;Minuten und 22&nbsp;Sekunden). Die Äquatorregionen werden als „System&nbsp;I“, die Polregionen als „System&nbsp;II“ bezeichnet. Aus Messungen des Saturnmagnetfeldes durch [[Raumsonde]]n wurde für das Saturninnere eine noch etwas langsamere Rotationsperiode von 10&nbsp;Stunden, 47&nbsp;Minuten und 6&nbsp;Sekunden hergeleitet.

Durch neuere, kombinierte Auswertung von Messdaten, welche die Raumsonden [[Pioneer 11]], [[Voyager 1]] [[Voyager 2|und 2]] sowie [[Cassini-Huygens]] von der Schwerkraft, den Windgeschwindigkeiten und mittels [[Radio-Okkultation]]en geliefert haben, sind zwei US-amerikanische Wissenschaftler 2007 zu dem Ergebnis gekommen, dass der Saturnkern eine Umdrehung in 10&nbsp;Stunden, 32&nbsp;Minuten und 35&nbsp;Sekunden absolviert und somit um sieben Minuten schneller ist, als bislang gedacht.<ref name="rotation">John D. Anderson, Gerald Schubert: ''Saturn's Gravitational Field, Internal Rotation, and Interior Structure.'' In: ''Science.'' 7. Sept. 2007, Band 317, Nr. 5843, S. 1384–1387, [[doi:10.1126/science.1144835]].</ref> Demnach müsste der Kern kleiner sein als vermutet. In Hinsicht auf die Entstehung des Gasplaneten könnte das für die [[Scheiben-Instabilitäts-Hypothese]] sprechen. Nach dieser Hypothese ist der Saturn aus einer kollabierenden Verdichtung der [[Protoplanetare Scheibe|protoplanetaren Scheibe]] entstanden. Früher wurde zumeist die [[Kern-Aggregations-Hypothese]] als Entstehungsmodell angenommen, nach der Saturn aus einem Kern von über zehn Erdmassen entstanden ist. In letzterem Modell hätte sich der Kern als Erstes aus festen Bestandteilen der Gas- und Staubscheibe gesammelt und erst danach das Gas aus seiner Umgebung ausreichend angezogen.<ref>Astronomie-heute.de: ''[http://www.astronomie-heute.de/artikel/904499&_z=798887 Der Saturnkern rotiert schneller als gedacht].'' Auf: ''astronomie-heute.de'' vom 10. September 2007.</ref>

Anfang 2019 wurde eine nochmals verbesserte Messung der Rotationsgeschwindigkeit des Saturn veröffentlicht, die ebenfalls aus Daten der [[Cassini-Huygens|Cassini-Mission]] abgeleitet werden konnte. Danach rotiert der Planet in zehn Stunden, 33 Minuten und 38 Sekunden einmal um seine eigene Achse.<ref>Christopher Mankovich, Mark S. Marley, Jonathan J. Fortney and Naor Movshovitz: ''[http://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aaf798/meta Cassini Ring Seismology as a Probe of Saturn's Interior. I. Rigid Rotation].'' The Astrophysical Journal, Volume 871, Number 1</ref><ref>[[Spiegel Online]] vom 19. Januar 2019: [http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/saturn-astronomen-wissen-endlich-wie-spaet-es-auf-dem-planten-ist-a-1248892.html ''Astronomen wissen endlich, wie spät es auf dem Saturn ist'']</ref>

Die [[Präzession]]speriode der Saturnachse liegt nach einer Modellrechnung und Beobachtungen von Durchquerungen der Ringebene in einer Größenordnung von zwei Millionen Jahren.<ref>{{Literatur |Autor= W.R. Ward, D.P. Hamilton | Titel= Tilting Saturn. I. Analytic Model | Sammelwerk= The Astronomical Journal | Datum=2004 | Band=128 | Seiten=2501–2509 | bibcode=2004AJ....128.2501W | DOI=10.1086/424533}}</ref>

== Physikalische Eigenschaften ==
Der Saturn gehört zu den sogenannten [[Gasplanet|Gasriesen]]. Mit einem Durchmesser von gut 120.000&nbsp;km ist er nach [[Jupiter (Planet)|Jupiter]] der zweitgrößte Planet des Sonnensystems. Obwohl sein Volumen 58 % des Volumens des Jupiters entspricht, beträgt seine Masse weniger als ein Drittel der Jupitermasse (etwa 95 [[Erdmasse]]n). Der Saturn hat daher eine sehr geringe mittlere [[Dichte]] von nur 0,687&nbsp;g/cm³. Im Durchschnitt ist sein Material also leichter als [[Wasser]] unter Normalbedingungen, was für keinen anderen Planeten des Sonnensystems zutrifft.

Die Temperatur beträgt bei 1 bar Atmosphärendruck (dies wird bei Gasplaneten allgemein als „Oberfläche“ definiert) 134 [[Kelvin|K]] (−139 [[Grad Celsius|°C]]) und bei 0,1 bar Druck 84 K (−189&nbsp;°C).

=== Obere Schichten ===
Seine [[Atmosphäre (Astronomie)|Atmosphäre]] enthält wie die des Jupiters überwiegend [[Wasserstoff]] und [[Helium]], jedoch in einer anderen Zusammensetzung. Der Wasserstoffanteil ist mit etwa 93 % der Masse deutlich höher, der Heliumanteil mit nur knapp 7 % entsprechend geringer. Des Weiteren kommen Spuren von [[Methan]], [[Ammoniak]] und anderen Gasen vor.<ref>{{cite journal
 | author=Courtin, R.; Gautier, D.; Marten, A.; Bezard, B.
 | title=The Composition of Saturn's Atmosphere at Temperate Northern Latitudes from Voyager IRIS spectra
 | journal=Bulletin of the American Astronomical Society
 | year=1983
 | volume=15
 | pages=831
 | bibcode=1983BAAS...15..831C}}</ref><ref name="nmm">{{Webarchiv|url=http://www.nmm.ac.uk/server/show/conWebDoc.286 |webciteID=62DnaWpNg |text=''The Solar System – Saturn''}} National Maritime Museum, 2011</ref>

Während die Atmosphäre des Jupiters die Elemente Wasserstoff und Helium im gleichen Verhältnis wie die [[Sonne]] enthält, ist der Heliumanteil beim Saturn wesentlich geringer. Die eher detailarme, gelblich-braune [[Wolke]]ndecke enthält überwiegend gefrorene [[Ammoniak]]kristalle.

=== Innerer Aufbau ===
[[Datei:Saturn-Internal-de.png|mini|links|hochkant=0.8|Schematischer Aufbau des Saturn]]
Die Atmosphäre, die wie bei Jupiter hauptsächlich aus Wasserstoff besteht, geht mit zunehmender Tiefe aufgrund des hohen Druckes allmählich vom gasförmigen in den flüssigen Zustand über. Es existiert jedoch keine definierte Oberfläche, da der Druck in den Tiefen der Atmosphäre jenseits des [[Kritischer Punkt (Thermodynamik)|kritischen Punkts]] ansteigt und unter diesen Bedingungen eine Unterscheidung zwischen Gas und Flüssigkeit nicht mehr möglich ist. Weiter in der Tiefe geht der Wasserstoff schließlich in seine [[Metallischer Wasserstoff|metallische]] Form über. Diese Schichten haben jedoch im Gegensatz zum Jupiter aufgrund der kleineren Masse andere Mächtigkeitsverhältnisse. So beginnt im Saturn die metallische Schicht erst bei 0,47&nbsp;Saturnradien (Jupiter: 0,77&nbsp;Jupiterradien). Unterhalb dieser Schicht liegt ein [[Gesteinskern]] (genauer: Eis-[[Silikat]]-Kern), für den Modellrechnungen eine Masse von circa 16&nbsp;[[Erdmasse]]n ergeben. Damit besitzt der Saturnkern einen Masseanteil von 25 %, der des Jupiter lediglich 4 %. Das Innere des Gesteinskerns ist sehr heiß, es herrscht eine Temperatur von 12.000&nbsp;[[Kelvin]]. Als Grund dafür wird unter anderem der [[Kelvin-Kontraktion|Kelvin-Helmholtz-Mechanismus]] angenommen, eine langsame gravitationsbedingte Kompression.<ref name="nmm" /><ref>NASA {{Internetquelle | titel=Saturn Worldbook | url=https://www.nasa.gov/topics/nasalife/features/worldbook.html | zugriff=2019-09-07}}</ref> Dadurch strahlt der Saturn 2,3-mal so viel Energie ab, wie er von der Sonne empfängt.<ref>[http://www.universetoday.com/guide-to-space/saturn/radiation-on-saturn/ Radiation on Saturn]</ref>

=== Wetter ===
Die Wolken, die in der Atmosphäre des Saturn zu sehen sind, bestehen vor allem aus auskristallisiertem Ammoniak. Saturn besitzt mindestens zwei Wolkenschichten. Die obere verdeckt die untere, wobei letztere nur im [[Infrarotstrahlung|infraroten]] Bereich sichtbar ist, da Saturn Wärme aus seinem Inneren abstrahlt.<ref>{{Webarchiv|url=http://www.gerhards.net/saturn/cassini20061005.html |wayback=20080820001940 |text=''Saturn als „Martinslaterne“''}} In: gerhards.net, 5. Oktober 2006</ref> Die obere Wolkenschicht des Saturn reflektiert das Licht der Sonne, wodurch sie gut beobachtet werden kann, außerdem weist sie gröbere Strukturen auf als die untere Schicht.

[[Datei:Rotatingsaturnhexagon gif vq5.ogv|mini|[[Sechseck des Saturn|Hexagon]] am Nordpol <small>(5-µm-Infrarotaufnahme während der Polarnacht)</small>]]

Der Nordpol ist der Mittelpunkt eines Polarwirbels und einer stabilen Struktur in der Form eines nahezu regelmäßigen [[Sechseck des Saturn|Sechsecks]] mit einem Durchmesser von fast 25.000 Kilometern. Das anscheinend mehrere 100&nbsp;Kilometer tiefe Hexagon wurde bereits 1980 und 1981 von den Voyager-Sonden aufgenommen; es ist auch auf den von der Saturnsonde [[Cassini-Huygens|Cassini]] übermittelten Bildern von 2006 wieder zu sehen. Das Hexagon rotiert alle 10&nbsp;Stunden 39&nbsp;Minuten und 24&nbsp;Sekunden einmal um sich selbst. Das ist die gleiche Zeitspanne, die auch die Radioemissionen von Saturn für eine Umdrehung benötigen.<ref>[http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2007-034 ''Cassini Images Bizarre Hexagon on Saturn,'' Pressemitteilung 2007-034 des Jet Propulsion Laboratory, 27. März 2007]. Ein [https://www.nasa.gov/image-feature/basking-in-light neueres Bild des Hexagons] findet sich auf der Homepage der NASA.</ref> Zur Entstehung dieses Effekts existieren mehrere Hypothesen. {{Siehe auch|Sechseck des Saturn}}

[[Datei:Looking saturn in the eye.jpg|links|mini|Auge am Südpol <small>(752-nm-Infrarotaufnahme)</small>]]

Am Südpol befindet sich ein ortsfester, hurrikanähnlicher Sturm mit einem Durchmesser von etwa 8000 Kilometern.

Auf Saturn wurden weitere Stürme beobachtet, wie zum Beispiel der „Große Weiße Fleck“, ein Effekt, der alle 29&nbsp;Jahre auf der nördlichen Hemisphäre beobachtet werden kann und mit dem „Großen Roten Fleck“ auf dem Jupiter vergleichbar ist.<ref>[{{Toter Link| |url=http://www.spacetelescope.org/bin/images.pl?searchtype=freesearch&string=Great+White+Spot |inline=1}} ''Great White Spot''] In: spacetelescope.org</ref>

Wissenschaftler entdeckten 2005 durch Beobachtungen mit dem [[Keck-Observatorium|Keck-Teleskop]] auf Hawaii einen „Hot Spot“ (eine im Vergleich zur Umgebung warme Stelle) am Südpol des Saturn. Damit unterscheidet sich Saturn von allen anderen Planeten, bei denen die kältesten Orte in den Polargebieten liegen. Mithilfe des [[Orbiter (Raumfahrt)|Orbiters]] Cassini spürten im Januar 2008 Astronomen am Nordpol gleichfalls einen „Hot Spot“ auf, obwohl es dort schon jahrelang dunkel ist. Diese „Hot Spots“ entstehen durch Atmosphärengas, das sich in Richtung der Pole bewegt. Dabei wird es komprimiert und aufgeheizt; schließlich sinkt es am Pol in Form eines Wirbels in die Tiefen der Saturnatmosphäre ab. Es scheint sich bei beiden Wirbeln um langlebige Strukturen zu handeln, deren Existenz nicht von der Sonneneinstrahlung abhängt.<ref>Astronews [http://www.astronews.com/news/artikel/2008/01/0801-005.shtml Überraschung am Nordpol des Ringplaneten]</ref>

=== Magnetfeld ===
[[Datei:Plasma magnet saturn.svg|mini|hochkant=2.1|Regionen innerhalb der Magnetosphäre des Saturn]]
Der Saturn besitzt ein eigenes [[Magnetismus|Magnetfeld]], dessen Form der einfachen, symmetrischen Form eines [[Magnetischer Dipol|magnetischen Dipols]] entspricht. Die Feldstärke am Äquator beträgt etwa 20&nbsp;[[Tesla (Einheit)|µT]] und ist damit etwa 20-mal schwächer als das äquatoriale Feld Jupiters (420&nbsp;µT) und etwas schwächer als das äquatoriale [[Magnetfeld der Erde|Erdfeld]] (30&nbsp;µT). Das [[Magnetisches Moment|magnetische Dipolmoment]], das ein Maß für die Stärke des Magnetfeldes bei vorgegebenem Abstand vom Zentrum des Planeten ist, ist mit 4,6&nbsp;·&nbsp;10<sup>18</sup>&thinsp;T·m<sup>3</sup> 580-mal stärker als das Magnetfeld der Erde (7,9&nbsp;·&nbsp;10<sup>15</sup>&nbsp;T·m<sup>3</sup>). Das Dipolmoment Jupiters ist allerdings mit 1,55&nbsp;·&nbsp;10<sup>20</sup>&nbsp;T·m<sup>3</sup> trotz des ähnlich großen Planetendurchmessers etwa 34-mal so groß.<ref name="mag">{{Internetquelle |autor={{lang|en|C. T. Russell, J. G. Luhmann}} |datum=1997 |url=http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russell/papers/sat_mag.html |titel={{lang|en|Saturn: Magnetic Field and Magnetosphere}} |hrsg={{lang|en|UCLA – IGPP Space Physics Center}} |zugriff=2007-09-13 |sprache=en}}</ref><ref name="magjup">{{Internetquelle |autor={{lang|en|C. T. Russell, J. G. Luhmann}} |datum=1997 |url=http://www-ssc.igpp.ucla.edu/personnel/russell/papers/jup_mag/ |titel={{lang|en|Jupiter: Magnetic Field and Magnetosphere}} |hrsg={{lang|en|UCLA – IGPP Space Physics Center}} |zugriff=2007-09-13 |sprache=en}}</ref>
Daher ist die [[Magnetosphäre]] des Saturn deutlich kleiner als die des Jupiters und erstreckt sich nur zeitweise knapp über die Umlaufbahn des Mondes [[Titan (Mond)|Titan]] hinaus.<ref name="mag 2">{{Internetquelle |url=http://web.archive.org/web/20121021021345/http://library.thinkquest.org/C005921/Saturn/satuAtmo.htm |titel={{lang|en|Saturn: Atmosphere and Magnetosphere}} |hrsg={{lang|en|Thinkquest Internet Challenge}} |zugriff=2007-07-15 |autor={{lang|en|Matthew McDermott}} |datum=2000 |sprache=en}}</ref>
Einzigartig im Sonnensystem ist die fast ''exakt'' parallele Ausrichtung der Magnetfeldachse und der Rotationsachse. Während z.&nbsp;B. bei Erde und Jupiter diese Achsen etwa 10° gegeneinander geneigt sind, sind sie bei Saturn parallel (Messfehler zurzeit (2017) kleiner als 0.06°).<ref name="cassinimag">{{Internetquelle|autor= Tilmann Althaus |url=https://www.spektrum.de/news/saturns-ueberraschende-eigenarten/1485351 |titel=Saturn: Cassini liefert überraschende Messdaten |werk=spektrum.de |datum=2017-07-25 |abruf=2022-03-07}}</ref>
Sehr wahrscheinlich wird das Magnetfeld durch einen Mechanismus erzeugt, der dem Dynamo im Inneren Jupiters entspricht und eventuell von Strömen im [[Metallischer Wasserstoff|metallischen Wasserstoff]] angetrieben wird.<ref name="mag 2" /> Es gibt aber auch konkurrierende Theorien, die die Ursache des Magnetismus in anderen Materialien und Schichten des Gasplaneten suchen.<ref name="cassinipdf">NASA Special Publication ''Passage to a Ringed World'': {{Webarchiv|text=Chapter 6 – ''A Sphere of Influence'' |url=http://saturn.jpl.nasa.gov/multimedia/products/pdfs/chapter6.pdf |wayback=20080303224410}} (PDF; 256&nbsp;kB)</ref>

Genau wie bei anderen Planeten mit ausgeprägtem Magnetfeld wirkt die Magnetosphäre des Saturn als effizienter Schutzschild gegen das [[Weltraumwetter]]. Da der [[Sonnenwind]] mit [[Überschallgeschwindigkeit]] auf die Magnetosphäre trifft, bildet sich auf der sonnenzugewandten Seite eine [[Bugstoßwelle|Stoßwelle]] aus, die zur Bildung einer [[Magnetopause]] führt. Auf der sonnenabgewandten Seite bildet sich, wie bei Erde und Jupiter, ein langer Magnetschweif.

Der große Mond [[Titan (Mond)|Titan]], dessen Umlaufbahn noch im Inneren der Magnetosphäre liegt, trägt durch seine ionisierten oberen Atmosphärenschichten ([[Ionosphäre]]) zum [[Plasma (Physik)|Plasma]] der Magnetosphäre bei.<ref name="mag" /> Die genaue Struktur der Magnetosphäre ist äußerst komplex, da sowohl die Ringe des Saturn als auch die großen inneren Monde mit dem Plasma wechselwirken.

== Ringsystem ==
{{Hauptartikel|Ringe des Saturn}}
[[Datei:Saturnoppositions.jpg|mini|links|hochkant=1.2|Sichtbarkeit der Saturnringe bis 2029]]
[[Datei:Saturn largest ring Spitzer telescope 20091006.jpg|mini|hochkant=0.7|Künstlerische Darstellung des Rings entlang der Bahn des Mondes [[Phoebe (Mond)|Phoebe]]]]

Den Saturn umgibt in seiner [[Äquatorebene]] ein auffälliges [[Planetenring|Ringsystem]], das bereits in einem kleinen [[Teleskop]] problemlos zu sehen ist. Das Ringsystem wurde 1610 von [[Galileo Galilei]] entdeckt, der es aber als „Henkel“ deutete. [[Christiaan Huygens]] beschrieb die Ringe 45&nbsp;Jahre später korrekt als Ringsystem. [[Giovanni Domenico Cassini]] vermutete als erster, dass die Ringe aus kleinen Partikeln bestehen und entdeckte 1675 die [[Cassinische Teilung]].<ref name="galilei">{{Internetquelle|titel=Historical Background of Saturn’s Rings |url=http://solarviews.com/eng/saturnbg.htm | abruf=2019-09-07}}</ref>

Die Ringe werfen einen sichtbaren [[Schatten]] auf den Saturn – wie auch umgekehrt der Saturn auf seine Ringe. Der Schattenwurf auf die Saturnoberfläche ist umso ausgeprägter, je mehr die recht dünne Hauptebene des Ringsystems im Laufe eines Saturnjahres gegenüber der Sonne geneigt ist.

Es gibt mehr als 100.000 einzelne Ringe mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und Farbtönen, welche durch scharf umrissene Lücken voneinander abgegrenzt sind. Der innerste beginnt bereits etwa 7.000&nbsp;km über der Oberfläche des Saturn und hat einen Durchmesser von 134.000&nbsp;km, der äußerste hat einen Durchmesser von 960.000&nbsp;km. Die größten Ringe werden nach der Reihenfolge ihrer Entdeckung von innen nach außen als D-, C-, B-, A-, F-, G- und E-Ring bezeichnet.

Die Lücken zwischen den Ringen beruhen auf der [[Gravitation|gravitativen]] Wechselwirkung mit den zahlreichen Monden des Saturn sowie der Ringe untereinander. Dabei spielen auch [[Bahnresonanz|Resonanzphänomene]] eine Rolle, die auftreten, wenn die Umlaufszeiten im Verhältnis kleiner ganzer Zahlen stehen. So wird die Cassinische Teilung durch den Mond [[Mimas (Mond)|Mimas]] verursacht. Einige kleinere Monde, sogenannte Hirten- oder auch [[Schäfermond]]e, kreisen direkt in den Lücken und an den Rändern des Ringsystems und stabilisieren dessen Struktur. Neue Messungen und Aufnahmen der Raumsonde [[Cassini-Huygens|Cassini]] haben ergeben, dass die Ringkanten und damit die Abtrennung der Ringe noch schärfer sind als bisher angenommen. So hatte man vermutet, dass sich in den Lücken ebenfalls einige Eisbrocken befinden, was aber nicht der Fall ist.

Die Ringteilchen umkreisen den Saturn [[rechtläufig]] in dessen [[Äquatorebene]]; somit ist das Ringsystem ebenso wie die Äquatorebene um 27° gegen die [[Bahnebene]] geneigt. Alle 14,8&nbsp;Jahre befindet sich das Ringsystem in der sogenannten „Kantenstellung“, in der der dünne Rand der Ringe genau der [[Erde]] zugewandt ist, so dass das Ringsystem nahezu unsichtbar wird. Das war zuletzt im Jahre 2009 der Fall.

Mit dem [[Spitzer-Weltraumteleskop]] wurde am 6.&nbsp;Oktober&nbsp;2009 ein wesentlich weiter außen liegender, vom Hauptringsystem unabhängiger Ring anhand seiner Infrarotstrahlung entdeckt, der mit dem Mond Phoebe den Saturn rückläufig umkreist. Visuell ist er auf Grund seiner sehr geringen Materiedichte nicht sichtbar. Der Ring befindet sich im Radius von 6 bis 12&nbsp;Millionen Kilometern um den Saturn und seine Ringebene ist gegenüber den schon länger bekannten Ringen um 27° geneigt. Er verrät sich nur durch seine Wärmestrahlung mit ca. 80&nbsp;Kelvin. Sein Material soll vom Saturnmond Phoebe stammen.<ref>{{Internetquelle |hrsg=NASA |url=http://www.nasa.gov/mission_pages/spitzer/multimedia/spitzer-20091007b.html |sprache=en |titel=The King of Rings |datum=2009-10-07 |zugriff=2009-10-07}}</ref><ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,653680,00.html spiegel.de]</ref> Inzwischen (2015) wurde mit dem Weltraumteleskop [[Wide-Field Infrared Survey Explorer|WISE]] festgestellt, dass der Ring sogar von 6&nbsp;Mio. – 16&nbsp;Mio.&nbsp;km Saturnabstand reicht. Er besteht überraschend hauptsächlich aus sehr kleinem, dunklem Staub, der extrem dünn verteilt ist.<ref>[http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-18957-2015-06-11.html ''Saturns Riesenring ist noch größer'', in scinexx.de, abgerufen: 15.&nbsp;Juni&nbsp;2016], als Quelle gibt der Artikel an: Douglas P. Hamilton, Michael F. Skrutskie, Anne J. Verbiscer, Frank J. Masci: [http://www.nature.com/nature/journal/v522/n7555/full/nature14476.html ''Small particles dominate Saturn’s Phoebe ring to surprisingly large distances.''] In: ''Nature.'' 522, 185–187 (11. Juni 2015)</ref>

[[Datei:Voyager 2 - Saturn Rings - 3085 7800 2.png|mini|Speichenartige Strukturen, beobachtet von Voyager&nbsp;2]]

Ein weiteres [[Phänomen]] sind [[Radius|radiale]], speichenartige Strukturen, die sich von innen nach außen über die Ringe erstrecken und hierbei enorme Ausmaße annehmen: bei einer Breite von rund 100&nbsp;Kilometern können sie bis zu 20.000&nbsp;Kilometer lang werden.<ref>{{Internetquelle|titel=wissenschaft.de: ''Blitzartig gestreift.'' | url=https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/blitzartig-gestreift/ | zugriff=2019-09-07}} Über die rätselhaften Speichen im Ringsystem</ref> Diese „[[Speiche (Rad)|Speichen]]“ wurden erstmals von der [[Raumsonde|Sonde]] [[Voyager 2]] bei ihrer Passage im Jahr 1981 entdeckt, später konnte die Beobachtung unter anderem vom Weltraumteleskop [[Hubble-Weltraumteleskop|Hubble]] bestätigt werden. Rätselhafterweise verschwanden diese Strukturen ab 1998 allmählich und konnten dann erst wieder ab September&nbsp;2005 auf Aufnahmen der Raumsonde [[Cassini-Huygens|Cassini]] nachgewiesen werden. Als Ursache für die Streifenbildung wurde zunächst eine kurzlebige Wechselwirkung mit dem [[Magnetismus|Magnetfeld]] des Saturn vermutet.

[[Datei:PIA08361 Ring World.png|mini|links|Aufnahme der Ringe des Saturn von der Raumsonde Cassini; das Bild wurde aus einem Winkel von 60° zum Ringsystem gemacht.]]

[[Vereinigte Staaten|US-amerikanische]] Astronomen fanden 2006 jedoch eine andere Erklärung für das Rätsel um die Speichenstrukturen: demnach bestehen die Speichen aus [[Meter#Mikrometer|mikrometer]]großen, durch die [[Ultraviolettstrahlung]] der Sonne bzw. den äußeren [[Fotoeffekt]] geladenen [[Staub]]partikeln, die sich durch [[Elektrostatik|elektrostatische]] Kräfte aus den Ringen angehoben werden.<ref>C. J. Mitchell et al.: ''Saturn's Spokes: Lost and Found''. ''[[Science]]'', 17.&nbsp;März&nbsp;2006, Vol.&nbsp;311. Nr.&nbsp;5767, S.&nbsp;1587–1589</ref> Je nach Position des Saturn auf seiner [[Umlaufbahn]] ändert sich der [[Winkel]] zwischen den Saturnringen und der Sonne und somit auch der Einfallswinkel der Ultraviolettstrahlung. Die dunklen Streifen entstehen in [[Umlaufzeit|periodischen]] Abständen immer, wenn die Sonne in der Ringebene des Saturn steht und bestehen dann für etwa acht Jahre. Eine streifenlose Phase hält dagegen sechs bis sieben Jahre lang an.<ref>[http://www.space.com/scienceastronomy/050915_cassini_spokes.html Cassini entdeckt Speichen]</ref> Der Grund für die elektrostatische Aufladung der Ringe wird weiter kontrovers diskutiert. Eine andere Erklärung sei, dass Blitze in der oberen Atmosphäre des Saturn auftreten, welche Elektronenstrahlen erzeugen, die die Ringe treffen.<ref>[http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,450959,00.html Blitze sollen Saturnringe stören]</ref>

[[Datei:The Day The Earth Smiled - Preview.jpg|mini|Aufnahme der Saturnringe durch die Raumsonde Cassini im Juli&nbsp;2013. Im Hintergrund ist rechts unter den Ringen die Erde als leuchtender Punkt zu erkennen.]]
Zur Entstehung der Saturnringe gibt es verschiedene [[Theorie]]n. Nach der von [[Édouard Albert Roche]] bereits im 19.&nbsp;Jahrhundert vorgeschlagenen Theorie entstanden die Ringe durch einen [[Satellit (Astronomie)|Mond]], der sich dem Saturn so weit genähert hat, dass er durch [[Gezeitenkraft|Gezeitenkräfte]] auseinandergebrochen ist. Der kritische Abstand wird als [[Roche-Grenze]] bezeichnet. Der Unterschied der Anziehungskräfte durch den Saturn auf beiden Seiten des Mondes überstieg in diesem Fall die mondinternen [[Gravitation]]skräfte, so dass der Mond nur noch durch seine materielle Struktur zusammengehalten worden wäre. Nach einer Abwandlung dieser Theorie zerbrach der Mond durch eine Kollision mit einem [[Komet]]en oder [[Asteroid]]en. Nach einer anderen Theorie sind die Ringe gemeinsam mit dem Saturn selbst aus derselben Materialwolke entstanden. Diese Theorie spielte lange Zeit keine große Rolle, denn es wurde vermutet, dass die Ringe ein nach astronomischen Maßstäben eher kurzlebiges Phänomen von höchstens einigen 100&nbsp;Millionen Jahren darstellen. Dies hat sich jedoch im September&nbsp;2008 relativiert. Larry Esposito, der US-Astronom, der Anfang der 1980er-Jahre Alter und Gewicht der Saturnringe vermessen hatte, korrigiert seine Schätzungen von damals. Neuen Forschungsergebnissen nach könnte das Alter des Ringsystems mehrere Milliarden Jahre betragen, womit von einem kurzlebigen Phänomen keine Rede mehr sein könnte. Die bisherigen Erkenntnisse über das Alter des Ringsystems wurden aus der Menge an Sternenlicht gewonnen, das durch die Ringe hindurchtritt. Esposito und seine Kollegen haben aber nun das Verhalten von mehr als 100.000 Teilchen in den Saturnringen simuliert. Dies war aufgrund neuer Daten der Raumsonde Cassini, die 2004 den Saturn erreichte, möglich. Diese Daten waren genauer als die jener Sonden, die den Saturn in den 1970er- und 1980er-Jahren besuchten. Die anhand der neuen Messdaten vorgenommenen Kalkulationen haben gezeigt, dass innerhalb der Ringe dynamische Prozesse ablaufen, die eine Kalkulation der Masse anhand des einfallenden Sternenlichts viel schwieriger gestalten als bislang gedacht. Den neu errechneten Daten zufolge könnten die Ringe mehr als dreimal so schwer sein.

== Monde ==
[[Datei:Cassini - four Saturn Moons.jpg|mini|hochkant=1.1|links|Vier Saturnmonde: Titan (hinten), Dione (vor Titan), Prometheus (Mitte, unter den Ringen) und Telesto (oben) mit Saturnringen im Mittelgrund; fotografiert von der Raumsonde Cassini]]

{{siehe auch|Liste der Saturnmonde}}
Von den heute 82 bekannten [[Satellit (Astronomie)|Monden]] des Saturn ist [[Titan (Mond)|Titan]] der größte mit einem Durchmesser von 5150&nbsp;km. Die vier Monde [[Rhea (Mond)|Rhea]], [[Dione (Mond)|Dione]], [[Tethys (Mond)|Tethys]] und [[Iapetus (Mond)|Iapetus]] besitzen Durchmesser zwischen 1050&nbsp;km und 1530&nbsp;km. [[Telesto (Mond)|Telesto]], Tethys und [[Calypso (Mond)|Calypso]] bewegen sich mit jeweils 60 Grad Versatz auf derselben Bahn um den Saturn. Ein zweites Gespann von „[[Trojaner (Astronomie)|Trojaner]]-Monden“ sind [[Helene (Mond)|Helene]] (Saturn&nbsp;XII – S/1980 S 6) und [[Polydeuces (Mond)|Polydeuces]], die sich unter je 60 Grad Versatz eine Bahn mit Dione teilen.<ref name="monde">{{Webarchiv|text=Saturns bekannte Satelliten |url=http://www.dtm.ciw.edu/sheppard/satellites/satsatdata.html |wayback=20080119234405}}</ref><ref>[http://www.geoinf.fu-berlin.de/projekte/cassini/cassini_gal_smo.php Aktuelle Cassini-Aufnahmen der Monde]</ref>

Eine weitere Besonderheit stellen die Monde [[Janus (Mond)|Janus]] und [[Epimetheus (Mond)|Epimetheus]] dar, welche auf zwei fast gleichen Umlaufbahnen den Saturn umlaufen. Alle vier Jahre kommen sie einander sehr nahe und tauschen durch die gegenseitige [[Gravitation|Anziehungskraft]] ihre Umlaufbahnen um den Saturn.

1905 gab [[William Henry Pickering]] bekannt, einen weiteren Mond entdeckt zu haben. Pickering schätzte den Durchmesser auf 61&nbsp;km. Der Mond wurde [[Themis (Mond)|Themis]] genannt, da er aber nie wieder gesichtet wurde, gilt er als nicht existent.

Anfang Mai 2005 wurde ein weiterer Mond entdeckt, provisorisch S/2005 S 1 genannt, der mittlerweile den offiziellen Namen [[Daphnis (Mond)|Daphnis]] trägt. Er ist der zweite Mond neben [[Pan (Mond)|Pan]], der innerhalb der Hauptringe des Saturn kreist.<ref>[http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA06237 NASA – Wavemaker Moon]</ref>

Im Juni 2006 wurden mit dem Teleskop auf dem [[Mauna Kea]], auf [[Hawaii]], neun weitere Monde entdeckt, die auf stark elliptischen Bahnen zwischen 17,5 und 23 Millionen Kilometern den Saturn entgegen dessen Rotationsrichtung umkreisen. Daraus lässt sich schließen, dass es sich um eingefangene Überreste von Kometen oder Kleinplaneten handeln muss. Der 2009 vom Cassini Imaging Science Team entdeckte Mond [[S/2009 S 1|S/2009&nbsp;S&nbsp;1]] ist mit einem Durchmesser von ungefähr 300&nbsp;Metern der bislang kleinste entdeckte Mond des Saturn.

Zum Zeitpunkt des Eintritts der Raumsonde Cassini in den Saturnorbit wurden kleinere Körper mit nur etwa 100&nbsp;m Durchmesser gefunden, vermutlich Überreste eines ehemals größeren Körpers, die kleine „Möndchen“ beziehungsweise die Saturnringe bilden. Die Forscher schätzen etwa eine Zahl von 10 Millionen solcher kleinen Gebilde in den Saturnringen. Sie erhoffen sich nun, mithilfe dieser Überreste eine eindeutige Erklärung für die Entstehung der Saturnringe zu finden.

2019 verkündete ein Team um [[Scott S. Sheppard]] von der [[Carnegie Institution for Science]] die Entdeckung von 20 neuen Monden mithilfe des [[Subaru-Teleskop]] des [[Mauna-Kea-Observatorium]]s auf Hawaii. 17 dieser Monde umkreisen Saturn entgegen dem Planetendrehsinn<ref>"Saturn im Mondbad" in: Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung vom 13. Oktober 2019</ref>, so dass die Zahl rückläufiger Monde, die bisher schon die Mehrheit ausmachte, auf nun 63 steigt. Die Namen der Monde sollen aus den Vorschlägen eines bis 6. Dezember 2019 laufenden Wettbewerbs bestimmt werden und müssen aus der skandinavischen, gallischen oder Inuit-Mythologie stammen.<ref>{{Internetquelle |autor=Lars Fischer |url=https://www.spektrum.de/news/saturn-hat-die-meisten-monde-im-sonnensystem/1678218 |titel=Neuer Rekord: Saturn hat die meisten Monde im Sonnensystem |werk= |hrsg= |datum= |abruf=2019-10-08 |sprache=de}}</ref>

== Beobachtung ==
Wie alle [[Unterer und oberer Planet|oberen Planeten]] ist der Saturn am besten in den Wochen um seine [[Opposition (Astronomie)|Opposition]] zu beobachten, wenn er der Erde am nächsten sowie der Sonne gegenüber steht und um Mitternacht kulminiert – ''vgl. die [[Saturnpositionen|Liste der Saturnpositionen]]''.

[[Datei:SaturnInBadTelescope.jpg|mini|hochkant=1.1|Galilei konnte mit seinem Fernrohr (Simulation rechts) je nach momentaner Stellung der Saturnringe diese erkennen oder nicht erkennen]]
Die Größe seiner im [[Fernrohr]] ab 20-facher Vergrößerung gut sichtbaren „Scheibe“ schwankt allerdings übers Jahr nur um ±10 Prozent, nicht wie bei Jupiter um fast 20 Prozent. Den [[Saturnring]] und den größten Mond [[Titan (Mond)|Titan]] erkennt man bereits im [[Feldstecher]], die [[Äquatorstreifen]] ab etwa 40-facher Vergrößerung, und alle nächstkleineren 4–5 Monde im [[Achtzöller]] (Standardfernrohr mit 20-cm-Objektiv).

Einen Monat nach der Opposition kulminiert der Saturn bereits gegen 22 Uhr (bzw. 23 h MESZ) und ist dann am südwestlichen [[Abendhimmel]] als [[Stern 1. Größe]] zu sehen, bis er nach weiteren 3–4 Monaten für das [[Freiäugig|freie Auge]] im Licht der untergehenden Sonne verschwindet.

Im Unterschied zu den vier sonnennäheren Planeten sind [[Tagbeobachtung]]en des Saturn im Fernrohr kaum möglich, da er sich vom Himmelsblau nur knapp abhebt. Soweit dies dennoch gelingt, ist auch der Ring tagsüber bei geringer Vergrößerung erkennbar.

Ungefähr alle 20&nbsp;Jahre kommt es von der Erde aus gesehen zwischen den Planeten Jupiter und Saturn zu einer [[Große Konjunktion|großen Konjunktion]].

== Erforschung ==
=== Vor dem Raumfahrtzeitalter ===
[[Datei:Illustration of Jupiter and Saturn from “Ars Magna Lucis et Umbrae”.jpg|mini|rechts|Die erste bekannte veröffentlichte Darstellung vom Planeten Saturn (unten) auf Seite 11 im vierten Kapitel des ersten Buches der „Ars magna lucis et umbrae“ des Jesuiten [[Athanasius Kircher]] (*&nbsp;1602; †&nbsp;1680) in der in Amsterdam veröffentlichten ersten Ausgabe aus dem Jahr 1646]]
[[Datei:Trouvelot - The planet Saturn - 1874.jpg|mini|hochkant=1.1|links|Saturn auf einer astronomischen Zeichnung des 19. Jahrhunderts ([[Étienne Léopold Trouvelot|Trouvelot]], 1881)]]
Saturn ist seit alters her bekannt. In der Antike war er der entfernteste der fünf (nach damaliger Auffassung sieben, da Sonne und Mond ebenfalls als Planeten galten) bekannten Planeten des Sternhimmels.

Im Jahre 1610 schickte der italienische Mathematiker, Physiker und [[Astronom]] [[Galileo Galilei]] an [[Johannes Kepler]] das [[Anagramm]] ''Smaismrmilmepoetaleumibunenvgttavrias'', um sich die Priorität einer Entdeckung zu sichern, ohne sie bereits preisgeben zu müssen. Als Galilei sich seiner Beobachtungen sicher war, verriet er auch die Lösung. Sie lautet:<ref name="Wolf553">R. Wolf: ''Handbuch der Astronomie, ihrer Geschichte und Litteratur''. Schulthess, Zürich 1892, Nachdruck Olms 1973, Par. 553.</ref>

: ''Altissimum planetam tergeminum observavi'' –
: ''Den obersten Planeten habe ich dreigestaltig gesehen''.

Galilei hatte kurz zuvor erstmals den Saturn durch eines der ersten [[Fernrohr]]e beobachtet und geglaubt, zu beiden Seiten der Saturnscheibe rundliche Ausbuchtungen zu erkennen. Im Jahre 1612 konnte Galilei allerdings nur noch die Saturnscheibe selbst erkennen, glaubte sich in seinen früheren Beobachtungen getäuscht zu haben und verfolgte die merkwürdige Angelegenheit nicht weiter.<ref name="Wolf553" /> Da sich in jenem Jahre der Ring in Kantenstellung befand, war er in der Tat für die damaligen Fernrohre nicht erkennbar.

Auch andere Astronomen wie [[Francesco Fontana (Astronom)|Fontana]], [[Pierre Gassendi|Gassendi]], [[Johannes Hevelius|Hevelius]], [[Giovanni Riccioli|Riccioli]] oder [[Francesco Maria Grimaldi|Grimaldi]] vermochten in den folgenden Jahrzehnten lediglich das Vorhandensein der Anhängsel festzustellen, ohne die Erscheinung und ihr gelegentliches Verschwinden aber erklären zu können.<ref name="Wolf553" /> Erst nachdem [[Christiaan Huygens]] am 25. März 1655 dank verbesserter selbstgebauter Fernrohre einen Mond ([[Titan (Mond)|Titan]]) entdeckt und über mehrere Monate hinweg verfolgt hatte, brachte ihn die damit verbundene systematische Beobachtung des Planeten zur 1659 veröffentlichten Überzeugung, dass Saturn von einem freischwebenden Ring umgeben sei, und dass dessen stets verschieden wahrgenommene Gestalt sich aus den unterschiedlichen Neigungen erklärt, mit denen er sich während eines Saturnumlaufs dem Betrachter darbietet.<ref name="Wolf554">R. Wolf: ''Handbuch der Astronomie, ihrer Geschichte und Litteratur''. Schulthess, Zürich 1892, Nachdruck Olms 1973, Par. 554.</ref> Huygens bestimmte die Neigung des Rings gegen die [[Ekliptik]] zu 31° und die [[Knoten (Astronomie)|Knoten]]<nowiki />länge zu 169½°.<ref name="Wolf554" />

[[Giovanni Domenico Cassini]] entdeckte 1671 den Saturnmond [[Iapetus (Mond)|Iapetus]], 1672 [[Rhea (Mond)|Rhea]], 1684 [[Dione (Mond)|Dione]] und [[Tethys (Mond)|Tethys]].<ref name="Wolf554" /> Cassini beschrieb 1675 auch die nach ihm benannte [[Cassinische Teilung|Teilung in den Saturnringen]].<ref name="Wolf554" />

Die merkliche [[Abplattung]] des Saturn war bereits von Grimaldi als 1/12 gemessen worden,<ref name="Wolf553" /> aber erst [[Wilhelm Herschel|William Herschel]] gelang es 1790, die Rotationsdauer zu bestimmen; er erhielt 10<sup>h</sup> 16<sup>m</sup>, was mit der Abplattung gut übereinstimmte.<ref name="Wolf555">R. Wolf: ''Handbuch der Astronomie, ihrer Geschichte und Litteratur''. Schulthess, Zürich 1892, Nachdruck Olms 1973, Par. 555.</ref>

Herschel hatte 1789 auch die beiden Monde [[Mimas (Mond)|Mimas]] und [[Enceladus (Mond)|Enceladus]] entdeckt.<ref>K. Schaifers, H.H. Voigt (Hrsg.): ''Landolt-Börnstein''. Gruppe VI, Bd. 2a, Springer, Berlin 1981, S. 137.</ref> Der achte Mond, [[Hyperion (Mond)|Hyperion]], wurde 1848 etwa gleichzeitig von [[George Phillips Bond|Bond]] und [[William Lassell|Lassell]] gefunden.<ref name="Wolf555" />

Die Monde sowie die von Saturn auf die anderen Planeten ausgeübten Störungen erlaubten es, die Masse von Saturn zu bestimmen. [[Isaac Newton|Newton]] fand 1/3021 Sonnenmassen (1726, aus der Umlaufzeit von Titan), [[Alexis Bouvard|Bouvard]] 1/3512 (1821, aus den Störungen), [[Urbain Le Verrier|Leverrier]] 1/3530 (1876, aus den Störungen), [[Asaph Hall|Hall]] 1/3500 (1889, Umlaufzeit von Titan).<ref name="Wolf555" />

1850 wiesen Bond und Lassell den schon von früheren Beobachtern gelegentlich beschriebenen inneren, durchscheinenden Krepp-Ring nach.<ref name="Wolf555" /> Die von D. Lamey ab 1868 gesehenen vier äußeren Nebelringe<ref name="Wolf555" /> konnten allerdings nicht bestätigt werden.

[[William Henry Pickering]] entdeckte 1898 den weit außen kreisenden Mond [[Phoebe (Mond)|Phoebe]].<ref>K. Schaifers, H.H. Voigt (Hrsg.): ''Landolt-Börnstein''. Gruppe VI, Bd. 2a, Springer, Berlin 1981, S. 139.</ref>

=== Pioneer 11 ===
[[Datei:Saturn and Titan from Pioneer 11 - GPN-2002-000060.jpg|mini|hochkant=1.1|Aufnahme des Saturn und seines Mondes Titan von [[Pioneer 11|Pioneer&nbsp;11]]]]
Als erste Sonde überhaupt flog [[Pioneer 11]] am 1. September 1979 in 21.000&nbsp;km Entfernung am Saturn vorbei. Dabei flog die Sonde zwischen dem A-Ring und dem F-Ring, der erst durch die Sonde entdeckt wurde. 17 Stunden vor dem Vorbeiflug wurde der Mond [[Epimetheus (Mond)|Epimetheus]] entdeckt, an dem die Sonde in 2500&nbsp;km Abstand vorbeiflog. Es wurden 220 Bilder von Saturn und eines von Titan gemacht, die aber keine Einzelheiten unter einer Auflösung von 500&nbsp;km zeigten. Man fand heraus, dass die schwarzen Lücken in den Ringen hell waren, wenn sie in Richtung der Sonne beobachtet wurden. Dies bedeutet, dass diese Spalten nicht frei von Materie sind.<ref>{{Webarchiv | url=http://spaceprojects.arc.nasa.gov/Space_Projects/pioneer/PN10&11.html | wayback=20060130100401 | text=Pioneer Mission Description}}</ref> Außerdem wurde das Magnetfeld von Saturn untersucht, über das man vorher noch nichts wusste.
Weitere Ergebnisse waren, dass Saturn Energie abgibt, der Wasserstoff-Anteil von Saturn größer als der des Jupiter ist und dass Titan eine dichte Wolkendecke besitzt.<ref>[http://www.bernd-leitenberger.de/pioneer10-11.shtml Pioneer 10+11]</ref>

=== Voyager 1 ===
Am 12. November 1980 besuchte die Raumsonde [[Voyager 1]] den Saturn. Sie lieferte die ersten hochauflösenden Bilder des Planeten, der Ringe und Satelliten. Dabei wurden erstmals Oberflächendetails verschiedener Monde sichtbar. Zudem wurden mehrere Monde neu entdeckt. Der Vorbeiflug an Titan war anfangs außergewöhnlich schlecht verlaufen, da die dichte Smogschicht über Titan keine Aufnahmen ermöglichte. Daraufhin wurden die Kameras umprogrammiert und man analysierte die Atmosphäre des Titan. Dabei fand man heraus, dass diese aus Stickstoff, Methan, Ethylen und Cyankohlenwasserstoffen besteht. Die Datenrate, mit der die Sonde Bilder übertragen konnte, betrug 44.800 [[Bitrate|Bit/s]]. Daher musste die Voyager-Sonde schon früh damit beginnen, Bilder aufzunehmen, um genügend Daten zu erhalten. Das Fly-by-Manöver veränderte die Richtung der Raumsonde und sie verließ die Ebene des Sonnensystems.<ref name="bl-v2">[http://www.bernd-leitenberger.de/voyager-jupiter-saturn.shtml Voyager-Sonden]</ref>

=== Voyager 2 ===
Knapp ein Jahr nach Voyager 1, am 25. August 1981, kam die Schwestersonde [[Voyager 2]] beim Ringplaneten an. Man bekam noch mehr hochauflösende Bilder von den Monden des Saturn. Durch Vergleich mit den Voyager-1-Bildern stellte man Änderungen der Atmosphäre und der Saturn-Ringe fest. Da die schwenkbare Plattform der Kamera für ein paar Tage stecken blieb, konnten einige geplante Bilder jedoch nicht gemacht werden. Bei der Atmosphäre wurden Temperatur- und Druckmessungen durchgeführt. Durch die Sonde wurden einige Monde bestätigt und man fand mehrere neue Monde nahe oder innerhalb der Ringe. Die kleine Maxwell-Lücke im C-Ring und die 42&nbsp;km breite Keeler-Lücke im A-Ring wurden entdeckt. Die Schwerkraft des Saturn wurde genutzt, um die Sonde in Richtung Uranus zu lenken.<ref name="bl-v2" /><ref>[http://www.planetary.org/explore/topics/saturn/missions.html Missions to Saturn]</ref>

=== Cassini-Huygens ===
[[Datei:Saturn eclipse.jpg|mini|hochkant=2|rechts|Saturn verdeckt die Sonne; von Cassini aufgenommen. In der Vergrößerung ist links von den hellen Ringen die Erde als Lichtpünktchen zu erkennen.]]
Nach siebenjährigem Flug passierte die Raumsonde [[Cassini-Huygens]] am 11. Juni 2004 den Saturnmond Phoebe mit einem Abstand von nur 2068&nbsp;km und untersuchte diesen aus der Nähe.

Am 1. Juli 2004 steuerte die Sonde in eine Umlaufbahn um den Saturn. Anfang 2005 beobachteten Wissenschaftler mithilfe von Cassini Gewitter auf dem Saturn, deren Blitze vermutlich etwa 1000-mal mehr Energie als die der Erde freisetzten. Dieser Sturm wurde 2007 als der stärkste jemals beobachtete beschrieben.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.sciencedaily.com/releases/2006/02/060215090726.htm |titel=Astronomers Find Giant Lightning Storm At Saturn |datum=2007 |zugriff=2007-07-27 |hrsg=ScienceDaily LLC}}</ref>

Am 20. September 2006 entdeckte man anhand einer Aufnahme von Cassini einen bisher unbekannten planetarischen Ring, der sich außerhalb der helleren Hauptringe befindet, aber innerhalb des G- und E-Rings. Vermutlich stammt das Material dieses Ringes von Zusammenstößen von Meteoriten mit zwei Saturnmonden.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.newscientist.com/article/dn10124-faint-new-ring-discovered-around-saturn/ |titel=Faint new ring discovered around Saturn |abruf=2019-09-07 |datum=2007-09-20 |autor=David Shiga |hrsg=NewScientist.com}}</ref>

Im Oktober 2006 spürte die Sonde einen Hurrikan mit einem Durchmesser von 8000&nbsp;km auf, dessen Auge am Südpol von Saturn liegt.<ref>{{Internetquelle |url=http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6135450.stm |titel=Huge 'hurricane' rages on Saturn |hrsg=BBC |autor=Paul Rincon |zugriff=2007-06-12 |datum=2006-11-10}}</ref>

Der Orbiter „Cassini“ führte zusätzlich die Landungssonde „Huygens“ mit sich, die am 14. Januar 2005 auf dem Mond Titan landete und dabei Aufnahmen von Methanseen auf der Mondoberfläche schoss.<ref>[http://news.bbc.co.uk/2/hi/science/nature/6449081.stm Probe reveals seas on Saturn moon]</ref> Durch einen [[Bedienfehler]] an Cassini, der als [[Funkrelaisstation|Relaisstation]] zur Kommunikation mit der Erde diente, wurde aber nur jedes zweite Bild der Sonde zurück zur Erde übertragen. Am 26. Oktober 2004 machte Cassini aus einer Höhe von 1200&nbsp;km außerdem Radarfotos der Oberfläche von Titan.

Am 10. März 2006 berichtete die NASA, dass Cassini unterirdische Wasserreservoirs dicht unter der Oberfläche des Mondes [[Enceladus (Mond)|Enceladus]] gefunden habe.<ref>{{Internetquelle|titel=Cassini Discovers Potential Liquid Water on Enceladus |url=https://solarsystem.nasa.gov/news/12352/nasas-cassini-discovers-potential-liquid-water-on-enceladus/ | zugriff=2019-09-07}}</ref>

Die Sonde entdeckte außerdem vier weitere Monde des Saturn.

Am 15. September 2017 ließ man die Sonde nach Aufbrauchen des Treibstoffs absichtlich in der Saturnatmosphäre verglühen, um auszuschließen, dass die nicht mehr kontrollierbare Sonde mit einem Saturnmond kollidiert und diesen biologisch kontaminiert.<ref>[https://www.space.com/38136-why-cassini-at-saturn-has-dramatic-ending.html Artikel auf space.com (englisch)], abgerufen am 15. September 2017</ref> Bis zum Tag davor hatte sie Untersuchungen durchgeführt und Bildmaterial zur Erde gesendet.

== Kulturgeschichte ==
[[Datei:The Seven Planets - Saturn.jpg|mini|[[Allegorie|Allegorische]] Darstellung des Saturn als Herrscher der [[Tierkreiszeichen]] Steinbock und Wassermann; von [[Sebald Beham]], 16. Jahrhundert.]]

Da der Saturn mit bloßem Auge gut sichtbar ist und als [[Planet|Wandelstern]] auffällt, wurde er schon im [[Altertum]] mit [[Mythologie|mythologischen]] Deutungen belegt. Im [[Altes Ägypten|Alten Ägypten]] symbolisierte er als [[Hor-ka-pet]] („Himmelsstier“) die Gottheit [[Horus]]. Die [[Sumer]]er nannten ihn [[Lubat-saguš]] („Stern der Sonne“), während die [[Babylonier]] Saturn bezüglich seiner [[Geschwindigkeit|Umlaufgeschwindigkeit]] [[Kajamanu]] („der Beständige“) nannten. Im [[antike]]n [[Griechenland]] galt er als Planet des Gottes [[Kronos]], bei den [[Römisches Reich|Römern]] erhielt er daher den Namen des entsprechenden Gottes [[Saturn (Mythologie)|Saturnus]]. In der hinduistischen [[Astrologie]] bezeichnet [[Navagraha]] den Saturn als [[Shani]].

In der mittelalterlichen Astrologie stand Saturn, der traditionell mit einer Sichel oder Sense dargestellt wird, u.&nbsp;a. für Unglück&nbsp;– Sorgen, Melancholie, Krankheiten und harte Arbeit&nbsp;–, doch auch für Ordnung und Maß. Daran anknüpfend ist Saturn in der Bildenden Kunst (u.&nbsp;a. [[Albrecht Dürer]]: [[Melencolia I]]) und in der Literatur (u.&nbsp;a. [[Georg Trakl]]: Trübsinn) ein Symbol für die [[Melancholie]] geblieben.

In der chinesischen und japanischen Kultur steht der Saturn für die Erde. Dies basiert auf der [[Fünf-Elemente-Lehre]]. Die osmanische und indonesische Sprache bezeichnet Saturn, abgeleitet vom arabischen زحل, als ''Zuhal''. Im hebräischen wird Saturn als ''Shabbathai'' bezeichnet.

[[Konradin Ferrari d’Occhieppo]] vermutete 1965, dass der [[Stern von Betlehem#Konjunktionstheorien|Stern von Betlehem]] eine sehr seltene und enge [[Dreifache Konjunktion|dreifache Saturn-Jupiter-Konjunktion]] im [[Sternbild|Sternzeichen]] [[Fische (Sternbild)|Fische]] war. in der Tat trafen sich die beiden Gasriesen im Laufe des Jahres&nbsp;7 vor Christus dreimal, am 27.&nbsp;Mai, 6.&nbsp;Oktober und 1.&nbsp;Dezember. Dieses Jahr scheint gut in den ungefähren Zeitraum der Geburt Jesu zu passen. Babylonische Astronomen könnten das Treffen der Planeten Saturn und Jupiter als wichtigen Hinweis gedeutet haben.

Der englische Tagesname ''Saturday'' bezieht sich noch deutlich auf den Planeten Saturn, der als einer der sieben Wandelsterne des [[Geozentrisches Weltbild|geozentrischen Weltbilds]] unter den sieben babylonischen [[Wochentag]]en zum ursprünglichen Namensgeber des [[Samstag]]s wurde.

Dem Saturn wurde in der Antike das Metall [[Blei]] zugeordnet; die Bleivergiftung nennt man daher [[Saturnismus]].

== Siehe auch ==
* [[Liste der Planeten des Sonnensystems]]
* [[Liste der besuchten Körper im Sonnensystem#Saturn|Liste der besuchten Körper im Sonnensystem]]

== Literatur ==
* Thorsten Dambeck: ''Saturnmond in Fetzen: Die Saturnringe könnten die Trümmer eines zerborstenen Mondes sein''. [[Bild der Wissenschaft]], 9/2006, S. 60–63, {{ISSN|0006-2375}}
* Ronald Weinberger: ''Präzise Bestimmung der Rotation des Saturn''. Naturwissenschaftliche Rundschau 59 (12), S. 664–665 (2006), {{ISSN|0028-1050}}
* [[Reinhard Oberschelp]]: ''[[:en:Giuseppe Campani|Giuseppe Campani]] und der Ring des Planeten Saturn. Ein Dokument in der [[Gottfried Wilhelm Leibniz Bibliothek]].'' Reihe Lesesaal, 35. C. W. Niemeyer, Hameln 2011, ISBN 3-8271-8835-0 (u.&nbsp;a. mit Abb. von 1666)

== Dokumentarfilme ==
* [https://www.zdf.de/dokumentation/zdfinfo-doku/die-planeten-saturn-102.html ''Die Planeten: Saturn.''] TV-Dokumentationsreihe von Nic Stacey, [[BBC]] Studios 2019, deutsche Bearbeitung [[ZDF]]; zuletzt gesendet auf [[ZDFinfo]] 27. April 2022.

== Weblinks ==
* [https://solarsystem.dlr.de/saturn RPIF-Bestandsverzeichnis: Saturn]
* [http://www.anderegg-web.ch/astro/saturn.htm Der Planet Saturn: Wissenswertes und Flash-Film]
* {{Internetquelle |werk=NASA.gov |autor= |url=https://solarsystem.nasa.gov/planets/saturn/overview/ |sprache=en |titel=Solar System Exploration: Saturn |abruf=2020-05-15 | abruf-verborgen=1}}
* [https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/planets/saturnpage.html NASA-Seite zum Saturn] (englisch)
* [https://sites.google.com/carnegiescience.edu/sheppard/moons/saturnmoons?authuser=0 Liste der Saturnmonde] (englisch)
* {{Webarchiv |url=http://www.stargazer-observatory.com/Saturn-LRGB.html |text= Hochaufgelöste Aufnahme mit einem semiprofessionellen Amateurteleskop (englisch) |wayback=20131221225858}}
* [http://earthobservatory.nasa.gov/IOTD/view.php?id=7314 A View of Earth from Saturn] NASA Earth Observatory, Image of the Day, 16. Januar 2007
* [https://www.wissenschaft.de/astronomie-physik/saturns-polarlichter-sind-einzigartig/ ''Polarlichter sind einzigartig.''] Auf: ''wissenschaft.de'' vom 19. Februar 2005. Über einen Artikel in ''[[Nature]]'' (Band 433, 2005, S. 717, S. 720 und S. 722).

'''Medien'''
{{Commons|Saturn}}
{{Wiktionary|Saturn}}
{{Wikibooks|Einführung in die Astronomie: Planeten: Saturn|Saturn}}
* {{Alpha Centauri|49}}

== Einzelnachweise ==
<references responsive/>

{{NaviBlock
|Navigationsleiste Sonnensystem
|Navigationsleiste Monde
}}

{{Exzellent|12. April 2008|44806002}}

{{Normdaten|TYP=g|GND=4179170-8|LCCN=sh/85/117690|VIAF=246142422}}

[[Kategorie:Saturn (Planet)| ]]
[[Kategorie:Planet des Sonnensystems]]
[[Kategorie:Astronomisches Objekt mit Ringsystem]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]