De axiale helling van 23,4 graden van de aarde heeft een diepgaand effect op het klimaat, en met een helling van 26,75 graden zou Saturnus vergelijkbare klimatologische effecten moeten ervaren, maar dat doet het niet. In plaats van seizoensgebonden temperatuurvariaties en temperatuurverschillen tussen de polen, zoals die die op aarde bestaan, verandert de oppervlaktetemperatuur van Saturnus weinig met de breedtegraad en van seizoen tot seizoen. De reden is dat de meeste warmte van Saturnus van binnenuit komt - niet van de zon.
Kleuren van de seizoenen
Saturnus heeft 29,45 aardse jaren nodig om om de zon te draaien, waardoor elk van zijn seizoenen iets langer dan zeven jaar duurt. Terwijl elk van zijn polen van de zon weghelft en de winter op dat halfrond neerdaalt, wordt de atmosfeer krijgt een blauwachtige tint waarvan NASA-wetenschappers denken dat ultraviolet zonlicht reageert met stratosferische methaan. Tegelijkertijd vervaagt de blauwachtige kleur geleidelijk vanaf het andere halfrond. Deze kleurvariaties, in detail vastgelegd door de Cassini-orbiter, kunnen de indruk wekken van seizoensgebonden temperatuurschommelingen op het oppervlak, maar die indruk is misleidend.
Oppervlaktetemperatuur van Saturnus
Saturnus is een gasvormige wereld en heeft geen oppervlak, maar op het hoogste niveau van de wolken blijft de temperatuur het hele jaar door min 178 graden Celsius (min 288 graden Fahrenheit). Er zijn horizontale variaties als gevolg van harde wind die waait met snelheden tot 1800 kilometer per uur (1118 mijl per uur), maar de temperatuur varieert weinig met de breedtegraad. In 2004 ontdekten astronomen van het Keck Observatorium in Hawaï echter een vortex aan het uiteinde van de zuidpool met een temperatuur in het bereik van min 122 graden Celsius (min 188 graden Fahrenheit).
Interne warmteopwekking
Saturnus straalt meer dan tweemaal de energie uit die hij van de zon ontvangt, wat het meeste is van alle planeten in het zonnestelsel. Een deel hiervan komt van de warmte die in de kern wordt gegenereerd, waar compressiekrachten temperaturen genereren rond de 11.700 graden Celsius (21.000 graden Fahrenheit). Saturnus genereert meer warmte dan Jupiter, omdat hij voldoende is afgekoeld om helium te laten condenseren en uit de bovenste atmosfeer te regenen. De heliumdruppeltjes genereren wrijvingswarmte als ze door de waterstofatmosfeer vallen. Dit fenomeen is verantwoordelijk voor de bijna uniforme temperaturen op het aardoppervlak en het ontbreken van seizoensverschillen.
Oorzaken van temperatuurvariaties
De poolhotspot van Saturnus is een fenomeen dat eigen is aan die wereld. Aarde, Jupiter, Venus en Mars hebben allemaal polaire draaikolken, maar ze zijn kouder dan hun omgeving. Wetenschappers weten niet precies wat de oorzaak is, maar een suggestie is dat fijnstof in de bovenste atmosfeer ultraviolet zonlicht vasthoudt, waardoor de hotspot seizoensgebonden zou zijn. Deze theorie verklaart echter niet de concentratie van de deeltjes aan de polen. Een andere mogelijke invloed op de oppervlaktetemperatuur van Saturnus is een regen van geladen waterdruppels uit zijn ringen. Deze interageren met de ionosfeer en veroorzaken schaduwen op specifieke breedtegraden.