In 2010 ontstond er een kleine, helderwitte storm op het noordelijk halfrond van Saturnus. Het Cassini-ruimtevaartuig was in een baan om de geringde planeet en had een plaats op de eerste rij om de verstoring te zien ontvouwen, waardoor planetaire wetenschappers een ongekende blik op deze monsterstorm kregen. Hoewel de storm zelfs voor amateurastronomen op aarde zichtbaar was, vond een groot deel van zijn activiteit plaats buiten het bereik van camera's en telescopen met zichtbaar licht, zeggen astronomen. Niet alleen achtervolgden enorme "bakens" van hete lucht elkaar over de hele planeet, maar infraroodwaarnemingen tonen aan dat een gigantische ovale draaikolk nog steeds aanhoudt als bijwerking van de storm.
"Het is de eerste keer dat we zoiets op een planeet in het zonnestelsel hebben gezien", zegt Leigh Fletcher van de Universiteit van Oxford, VK, hoofdauteur van een paper die de ongekende storm beschrijft. "Het is buitengewoon ongebruikelijk, omdat we de draaikolk alleen bij infraroodgolflengten kunnen zien - we kunnen niet zeggen dat hij er is door simpelweg naar de bewolking te kijken."
Fletcher en haar team gebruikten ook waarnemingen op de grond met de Very Large Telescope van de European Southern Observatory in Chili en NASA's Infrared Telescope Facility op de top van Mauna Kea op Hawaï.
Toen de zichtbare storm losbarstte in het kolkende wolkendek van de troposfeer van Saturnus, golfden energiegolven honderden kilometers omhoog en stortten hun energie af als de twee enorme 'bakens' van hete lucht in de stratosfeer.
Gegevens van Cassini's composiet infrarood spectrometer (CIRS) instrument onthulden dat de krachtige ontlading van de storm de temperatuur in de stratosfeer van Saturnus met 65 ° C (150 ° Fahrenheit, 83 Kelvin) boven normaal deed stijgen.
Onderzoekers beschreven dit in een gratis paper dat zal worden gepubliceerd in het nummer van 20 november van het Astrophysical Journal als een “boer” van energie, aangezien ze een enorme toename waarnamen van de hoeveelheid ethyleengas in de atmosfeer van Saturnus, waarvan de oorsprong is een mysterie. Ethyleen, een geurloos, kleurloos gas, wordt doorgaans niet waargenomen op Saturnus. Op aarde wordt het gemaakt door natuurlijke en door de mens gemaakte bronnen.
Onderzoekers onderzoeken nog steeds de oorsprong van ethyleen, maar ze hebben een groot reservoir diep in de atmosfeer uitgesloten.
"We hebben echt nog nooit ethyleen op Saturnus kunnen zien, dus dit was een complete verrassing", zei Michael Flasar van Goddard, de leider van het CIRS-team.
De bakens zouden naar verwachting afkoelen en verdwijnen, maar eind april 2011 - tegen die tijd dat helder wolkmateriaal de hele planeet had omcirkeld - waren de hotspots samengevoegd om een enorme draaikolk te creëren die gedurende een korte periode zelfs de grootte van Jupiter's beroemde overschreed Geweldige rode plek.
De krachtige storm veroorzaakte ongekende temperatuurpieken en verhoogde hoeveelheden ethyleen. In deze twee sets metingen die zijn uitgevoerd door Cassini's samengestelde infraroodspectrometer, vertegenwoordigt geel de hoogste temperaturen. Elke strip brengt een enkel molecuul in kaart (boven: methaan, onder: ethyleen), met temperatuurmetingen op het noordelijk halfrond, over de hele planeet. Afbeelding tegoed: NASA / JPL-Caltech / GSFC
Hoewel er met deze storm vergelijkingen zijn gemaakt met de rode vlek van Jupiter, was de storm van Saturnus veel hoger in de atmosfeer, terwijl de vortex van Jupiter diep in de turbulente 'weerzone' is ingebed, zei Fletcher.
Ook is de beroemde draaikolk van Jupiter al minstens 300 jaar aan de gang. Maar nadat de planeet sinds mei 2011 eenmaal per 120 dagen de planeet heeft doorkruist, koelt en krimpt het grote baken van Saturnus. Wetenschappers verwachten dat het eind 2013 volledig zal verdwijnen.
De vraag blijft nu of de stormopwekkende energie van Saturnus is afgetapt of dat er een herhaling zal optreden, zei het team.
De uitbarsting heeft de waarnemers al verrast door de aankomst op het noordelijk halfrond van de planeet, jaren voor op het voorspelbare stormachtige zomerseizoen.
"Het mooie is dat Cassini blijft werken tot het Saturnus-systeem in 2017 zijn zomerzonnewende bereikt, dus als er nog een ander wereldwijd evenement als dit is, zijn we er om het te zien", zegt ESA's Cassini-projectwetenschapper Nicolas Altobelli.
Bronnen: JPL, ESA, NASA
