Die axiale Neigung der Erde von 23,4 Grad hat einen tiefgreifenden Einfluss auf das Klima, und mit einer Neigung von 26,75 Grad sollte Saturn ähnliche klimatische Auswirkungen erfahren, aber dies ist nicht der Fall. Anstelle jahreszeitlicher Temperaturschwankungen und Temperaturunterschiede zwischen den Polen, wie z die auf der Erde existieren, ändert sich die Oberflächentemperatur des Saturns nur wenig mit dem Breitengrad und von Jahreszeit zu Jahreszeit. Der Grund dafür ist, dass die meiste Wärme des Saturn von innen kommt – nicht von der Sonne.
Farben der Jahreszeiten
Saturn braucht 29,45 Erdenjahre, um die Sonne zu umkreisen, wodurch jede seiner Jahreszeiten etwas länger als sieben Jahre dauert. Wenn sich jeder seiner Pole von der Sonne weg neigt und der Winter auf dieser Hemisphäre einbricht, wird die Atmosphäre nimmt eine bläuliche Färbung an, von der NASA-Wissenschaftler glauben, dass ultraviolettes Sonnenlicht mit der Stratosphäre reagiert Methan. Gleichzeitig verblasst die bläuliche Farbe allmählich von der gegenüberliegenden Hemisphäre. Diese vom Cassini-Orbiter detailliert aufgezeichneten Farbvariationen können den Eindruck saisonaler Temperaturschwankungen auf der Oberfläche erwecken, aber dieser Eindruck ist irreführend.
Oberflächentemperatur des Saturn
Saturn ist eine gasförmige Welt und hat keine Oberfläche, aber auf der obersten Ebene seiner Wolken bleibt die Temperatur das ganze Jahr über konstant bei minus 178 Grad Celsius. Horizontale Variationen existieren aufgrund starker Winde, die mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.800 Kilometern pro Stunde (1.118 Meilen pro Stunde) wehen, aber die Temperatur variiert wenig mit dem Breitengrad. Im Jahr 2004 entdeckten Astronomen des Keck-Observatoriums auf Hawaii jedoch einen Wirbel an der Spitze des Südpol mit einer Temperatur im Bereich von minus 122 Grad Celsius (minus 188 Grad Fahrenheit).
Interne Wärmeerzeugung
Saturn strahlt mehr als die doppelte Energie aus, die er von der Sonne erhält, die die meiste von allen Planeten im Sonnensystem ist. Ein Teil davon kommt von der Hitze, die in seinem Kern erzeugt wird, wo Druckkräfte Temperaturen um 11.700 Grad Celsius (21.000 Grad Fahrenheit) erzeugen. Saturn erzeugt mehr Wärme als Jupiter, weil er sich so weit abgekühlt hat, dass Helium kondensieren und aus seiner oberen Atmosphäre regnen kann. Die Heliumtröpfchen erzeugen beim Fallen durch die Wasserstoffatmosphäre Reibungswärme. Dieses Phänomen ist verantwortlich für die nahezu gleichmäßigen Temperaturen auf der Planetenoberfläche und das Fehlen von jahreszeitlichen Unterschieden.
Ursachen von Temperaturschwankungen
Der polare Hotspot des Saturn ist ein Phänomen, das dieser Welt eigen ist. Erde, Jupiter, Venus und Mars haben alle Polarwirbel, aber sie sind kälter als ihre Umgebung. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, was die Ursache dafür ist, aber ein Vorschlag ist, dass Feinstaub in der oberen Atmosphäre ultraviolettes Sonnenlicht einfängt, was den Hotspot saisonal machen würde. Diese Theorie erklärt jedoch nicht die Konzentration der Teilchen an den Polen. Ein weiterer möglicher Einfluss auf die Oberflächentemperatur des Saturn ist ein Regen geladener Wassertröpfchen aus seinen Ringen. Diese interagieren mit der Ionosphäre und verursachen in bestimmten Breitengraden Schattenbildung.