Enorme noordelijke stormen op Saturnus kunnen atmosferische patronen op de evenaar van de planeet verstoren, vindt de internationale Cassini-missie in een onderzoek onder leiding van Dr. Leigh Fletcher van de Universiteit van Leicester.

Dit effect is ook te zien in de atmosfeer van de aarde, wat suggereert dat de twee planeten meer op elkaar lijken dan eerder werd gedacht.

Ondanks hun grote verschillen, de atmosferen van de aarde, Jupiter, en Saturnus vertonen allemaal een opmerkelijk vergelijkbaar fenomeen in hun equatoriale gebieden:verticaal, cyclisch, neerwaarts bewegende patronen van wisselende temperaturen en windsystemen die zich herhalen over een periode van meerdere jaren.

Deze patronen, bekend als de quasi-periodieke oscillatie (QPO) op Saturnus en de quasi-quadrenniale oscillatie (QQO) op Jupiter, vanwege hun overeenkomsten met de zogenaamde Quasi-Biënnale Oscillatie (QBO) van de aarde - lijken ze een bepalend kenmerk te zijn van de middelste lagen van een planetaire atmosfeer.

De QBO van de aarde is regelmatig en voorspelbaar, gemiddeld elke 28 maanden herhalen. Echter, het kan worden verstoord door gebeurtenissen die plaatsvinden op grote afstand van de evenaar van onze planeet - en een nieuwe studie onthult dat hetzelfde geldt voor de QPO van Saturnus.

"Deze trillingen kunnen worden gezien als de hartslag van een planeet, " zegt Leigh Fletcher van de Universiteit van Leicester, VK, hoofdauteur van de studie (gepubliceerd in Natuurastronomie ) en mede-onderzoeker van Cassini's Composite Infrared Spectrometer (CIRS). "Cassini zag ze ongeveer tien jaar geleden op Saturnus, en waarnemingen op aarde hebben ze gezien op Jupiter, te. Hoewel de atmosferen van de verre gasreuzen verrassend anders kunnen lijken dan de onze, als we goed kijken, beginnen we deze bekende natuurlijke patronen te ontdekken."

Cassini observeerde Saturnus van juni 2004 tot 15 september 2017, toen de missie eindigde met een duik in de atmosfeer van de gasplaneet. Om de QPO van Saturnus beter te begrijpen, Fletcher en collega's bestudeerden gegevens van Cassini's CIRS over deze hele periode.

"We hebben gekeken naar gegevens over de 'hartslag' van Saturnus, die zich ongeveer elke 15 aardse jaren herhaalt, en vond een enorme stoornis - een hartklopping, om de metafoor voort te zetten - van 2011 tot 2013 waar het hele equatoriale gebied dramatisch afkoelde, " voegt co-auteur Sandrine Guerlet van Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD) toe, Frankrijk. "Toen we de timing controleerden, we realiseerden ons dat dit gebeurde direct na de uitbarsting van een gigantische storm die zich om het hele noordelijk halfrond van Saturnus wikkelde. Dit suggereert een verband tussen de twee gebeurtenissen:we denken dat de golfactiviteit geassocieerd met deze enorme storm naar de evenaar ging en de QPO verstoorde, ondanks de storm die tienduizenden kilometers verderop raast!"

Deze storm stond bekend als de Grote Noorderstorm. Dergelijke stormen komen ongeveer één keer per Saturnus jaar voor, wat overeenkomt met 30 aardse jaren. De timing van de storm was dus toevallig, waardoor Cassini het in detail kan observeren vanuit een baan rond de geringde planeet.

Hoewel bekend was dat de invloed van Saturnusstormen aanzienlijk was, deze studie suggereert een nog grotere invloed dan verwacht, en bevestigt een verband tussen de QPO van Saturnus en afstandsbediening, verschillende gebeurtenissen die elders in de atmosfeer van de planeet plaatsvinden.

"We werden vooral opgewonden toen we deze hartkloppingen op Saturnus vergeleken met een die in 2016 werd waargenomen in de QBO van de aarde:het werd op een vergelijkbare manier verstoord door golven die het momentum van het noordelijk halfrond van de aarde naar de evenaar droegen, " voegt Fletcher toe. "Die verstoring was ongekend in meer dan 60 jaar monitoring van de QBO - en toch hadden we het geluk om een ​​soortgelijk gedrag vast te leggen aan het werk op Saturnus met Cassini."

Op aarde, deze relatie tussen verre gebeurtenissen in het klimaatsysteem van een planeet staat bekend als televerbinding. Van meteorologische patronen over de hele wereld is bekend dat ze subtiel met elkaar verbonden zijn, en kunnen elkaar behoorlijk beïnvloeden. Een belangrijk voorbeeld hiervan is de El Niño Southern Oscillation, die de temperatuur en klimaatpatronen over de hele aarde kunnen beïnvloeden.

"Het is opmerkelijk om dit proces te zien plaatsvinden op een andere planeet in ons zonnestelsel - vooral een die zo enorm verschilt van de onze, " zegt Nicolas Altobelli, ESA Project Scientist voor de Cassini-Huygens-missie.

"Cassini-Huygens kan nu zijn missie hebben beëindigd, maar er is nog een schat aan gegevens om te verkennen, en een enorme hoeveelheid waardevolle informatie die kan worden verzameld uit de waarnemingen van het ruimtevaartuig. Naast ons meer te vertellen over Saturnus, gasreuzenplaneten, en het zonnestelsel in het algemeen, deze studie helpt ons de aarde beter te begrijpen. Dit is een belangrijke drijfveer van ons onderzoek naar andere planeten:om meer over de onze te ontdekken."