På Saturnus, skiftande årstider kan innebära förändringar i himlens disighet och färg.

Under de 13 åren kretsade rymdfarkosten Cassini om Saturnus, från 2004 till 2017, forskare märkte att atmosfären på planetens norra halvklot förvandlades från blåtonad till guld eller till och med lax. Den skarpa färgförskjutningen kom från förändringar i mängden solljusutlöst dis i Saturnus atmosfär, enligt ny forskning.

"Jag tror att alla blev lite förvånade över varför atmosfären var blå, " sa planetforskaren Scott Edgington, som är biträdande projektforskare för Cassini-missionen. Edgington presenterade resultaten i en postersession förra veckan vid 2018 American Geophysical Union Fall Meeting i Washington, D.C.

Forskare strävar efter att fastställa alla ljuskällor som lyser på Saturnus och förstå hur ljuset interagerar kemiskt med Saturnus atmosfär. Att besvara dessa frågor kan hjälpa forskare att bättre förstå skillnaderna i atmosfären hos solsystemets gasjättar Jupiter och Saturnus, och isjättarna Uranus och Neptunus.

Jupiter och Saturnus har dis som ger dem en gyllene färg, medan Uranus och Neptunus har klarare atmosfärer som jordens blå himmel på en klar dag. Men som forskarna såg i Cassini-bilder, Saturnus var inte alltid täckt av gyllene dis.

"Självklart, folk kliade sig i huvudet, " sa Edgington. "Varför är det inte disigt överallt, precis som Jupiter?"

I Saturnus fall, särskilt begränsat solljus på vintern verkar låta planetens atmosfär återhämta sig från anfall av dis. Anledningen till det extra solskyddet? Planetens massiva ringar.

Den huvudsakliga drivkraften bakom Saturnus årstider är planetens lutning, precis som på jorden. Jorden lutar så att det norra halvklotet vänder sig mest direkt mot solen i juni och det södra halvklotet ser solen ansikte mot i december. I december, det norra halvklotet upplever långa vinternätter medan det södra halvklotet njuter av sina långa sommardagar.

Samma effekt händer på Saturnus, som lutar ungefär lika mycket som jorden. Men Saturnus har också ett expansivt ringsystem som blockerar solljus för halvklotet som lutar bort från solen, gör vintrarna ännu mindre soliga på gasjätten.

Planetens föränderliga solexponering är ansvarig för säsongsvariationerna i dess atmosfärs dis, sa Edgington.

Solljus bryter isär metangasmolekyler, som är en liten men betydande del av Saturnus atmosfär. Metans upplösning skapar andra molekyler som etan och acetylen, som utlöser en komplex väv av kemiska reaktioner som så småningom skapar dis.

När en halvklot av Saturnus njuter av en skuggig vinter, disbildningsprocessen saktar ner. Befintliga dispartiklar klumpar sig för att bilda tyngre korn och sjunker längre in i planetens atmosfär och utom synhåll utan att nya partier av dis ersätter dem.

Tack vare det, Saturnian somrar tenderar att ha disig, gyllene himmel, medan vintrarna är klarare, blåare himmel.

"Det verkar som att det finns ett direkt samband mellan vad vi ser och vad kemin säger att ska hända, " sa Edgington.

Forskarna kommer att fortsätta att studera Cassinis data om Saturnus atmosfär. De behöver fortfarande införliva de senaste åren av Cassinis data i detta projekt, sa Edgington.

En aspekt av projektet Edgington verkade särskilt upprymd över var att ta reda på hur ljus som reflekterades från Saturnus ringar bidrar till planetens solexponering. Eftersom Saturnus ringar sträcker sig långt utanför planetens huvudkropp, solljus kan studsa bort från delar av ringarnas bortre sida och mot planetens mörka sida.

"Även den mörka sidan av planeten är verkligen inte så mörk, " sa Edgington.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av AGU Blogs (http://blogs.agu.org), en gemenskap av jord- och rymdvetenskapsbloggar, värd av American Geophysical Union. Läs originalberättelsen här.