Mit Hilfe eines der leistungsstärksten Laser der Welt konnten Physiker weitere Beweise für die Existenz von Heliumregen auf dem Saturn finden. Dies wurde auf der Science News-Website bei einem Treffen der American Geophysical Association in San Francisco am 15. Dezember von Gilbert Collins vom Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien berichtet.

Regen auf dem Saturn ist ein Phänomen, bei dem sich ein Gemisch aus flüssigem Wasserstoff und Helium auf die gleiche Weise trennt wie die Komponenten einer Wasser-Öl-Emulsion. Helium wandert von den oberen Schichten in die unteren Schichten, und dies manifestiert sich als Regen auf dem Saturn. Die Ergebnisse der Wissenschaftler zeigten die Temperatur- und Druckbereiche, in denen Regen auftritt.

Theorien aus der Mitte der 70er Jahre sagten das Auftreten von Heliumregen auf dem Saturn voraus, wurden jedoch noch nicht experimentell untersucht. Zu diesem Zweck ahmten Wissenschaftler des Labors für Laserenergie an der Universität von Rochester in New York die Bedingungen im Saturn nach. Physiker, die einen OMEGA-Laser verwendeten, zwangen eine Mischung aus Wasserstoff und Helium, die zwischen zwei Diamanten angeordnet war, flüssiges Helium abzutrennen.

Dies gelang ihnen, indem sie die Mischung mit einer Stoßwelle von Diamanten komprimierten, die Laserstrahlung ausgesetzt waren. Infolgedessen traten Strukturen mit bestimmten Dichten und Temperaturen in der Mischung auf, deren Erfassung und Beschreibung ein großer Erfolg der Wissenschaftler war. Das Erreichen dieses Ergebnisses dauerte 5 Jahre und erforderte 300 Laserschüsse.

Die Trennung von Wasserstoff und Helium (ein Phasenübergang zwischen 3 und 30 Kelvin und 30 und 300 Gigapascal) kann weniger Zeit in Anspruch nehmen, als ursprünglich von Physikern angenommen. Dies würde bedeuten, dass davon ausgegangen werden kann, dass Heliumregen nicht nur auf dem Saturn, sondern auch auf seinem Nachbarn mit höheren Temperaturen, dem Gasriesen Jupiter, auftreten kann.

Einige Wissenschaftler glauben, dass die Forschung von Physikern überprüft werden muss. Sarah Stewart von der University of California in Davis wies darauf hin, dass Heliumregen auf dem Saturn durch Experimente mit der Z-Maschine modelliert werden könnten. David Stevenson, der sich mit der Theorie des Heliumregens befasst, geht davon aus, dass das Juno-Raumschiff (Jupiter Polar Orbiter), wenn es die Umlaufbahn des Jupiter erreicht - 2016 - dazu beitragen wird, die Regenfälle auf diesem Gasriesen zu klären.