Een onweersbui op Saturnus is kolossaal door lichte atmosfeer

In de atmosfeer van Saturnus steekt eens in de twintig à dertig jaar een kolossale storm op, die zich in enkele maanden tijd over de hele omtrek van de planeet verspreidt. Planeetwetenschappers van het California Institute of Technology hebben een mogelijke verklaring gevonden voor dit quasiperiodieke verschijnsel. Het kan komen door het relatief hoge vochtgehalte van de Saturnusatmosfeer, schrijven ze in Nature Geoscience.

De grote stormen op Saturnus – zichtbaar als great white spots en daarom ook zo genoemd – zijn verwant aan de onweersbuien op aarde. Behalve bliksemontladingen is er sprake van een verstoord bewolkingspatroon en opwarming van de atmosfeer. Het opvallendste verschil is hun schaal: ze worden ruim tienduizend kilometer groot.

Onweersbuien op aarde ontstaan door opstijgende vochtige lucht. Tijdens het opstijgen koelt de lucht af, waardoor de waterdamp begint te condenseren en wolken ontstaan. De warmte die bij deze condensatie vrijkomt gaat verdere afkoeling tegen en zorgt ervoor dat de lucht blijft opstijgen. Dat geeft uiteindelijk de bekende hoogopgaande aambeeldwolken.

Vochtige lucht is er zwaarder

Op Saturnus gaat het anders. De bulk van de atmosfeer bestaat grotendeels uit waterstof en helium. Daarmee vergeleken zijn watermoleculen zwaar. Vochtige lucht is er dus zwaarder dan droge lucht. Hierdoor komt de opstijging van warme vochtige lucht pas op gang als de hoge atmosfeer sterk is afgekoeld. Daardoor ontwikkelen die superbuien zich langzaam.

De laatste keer dat zo’n storm opstak was in 2010. Dat kwam mooi uit, want de ruimtesonde Cassini, die sinds 2004 om Saturnus cirkelt, kon metingen verrichten. De gegevens zijn nu gebruikt voor modelberekeningen die het verloop van de Saturnusstorm van 2010 goed verklaren. Op Jupiter ontstaan deze stormen niet: de atmosfeer bevat minder waterdamp.