Enorma nordliga stormar på Saturnus kan störa atmosfäriska mönster vid planetens ekvator, finner det internationella Cassini-uppdraget i en studie ledd av Dr Leigh Fletcher från University of Leicester.

Denna effekt ses också i jordens atmosfär, vilket tyder på att de två planeterna är mer lika än man tidigare trott.

Trots deras stora skillnader, jordens atmosfärer, Jupiter, och Saturnus alla uppvisar ett anmärkningsvärt liknande fenomen i sina ekvatorialområden:vertikala, cyklisk, nedåtgående mönster av alternerande temperaturer och vindsystem som upprepas under en period av flera år.

Dessa mönster – kända som den kvasi-periodiska oscillationen (QPO) på Saturnus och den kvasi-kvadrenniala oscillationen (QQO) på Jupiter, på grund av deras likheter med jordens så kallade Quasi-Biennial Oscillation (QBO) – verkar vara ett avgörande kännetecken för mellanlagren i en planetarisk atmosfär.

Jordens QBO är regelbunden och förutsägbar, upprepas var 28:e månad i genomsnitt. Dock, den kan störas av händelser som inträffar på stora avstånd från vår planets ekvator – och en ny studie visar att detsamma gäller Saturnus QPO.

"Dessa svängningar kan ses som en planets hjärtslag, säger Leigh Fletcher från University of Leicester, STORBRITANNIEN, huvudförfattare till studien (publicerad i Natur astronomi ) och medutredare av Cassini's Composite Infrared Spectrometer (CIRS). "Cassini såg dem på Saturnus för ungefär ett decennium sedan, och jordbaserade observationer har sett dem på Jupiter, för. Även om atmosfären hos de avlägsna gasjättarna kan se häpnadsväckande annorlunda ut än vår egen, när vi tittar noga börjar vi upptäcka dessa välbekanta naturliga mönster."

Cassini observerade Saturnus från juni 2004 till 15 september 2017 när uppdraget avslutades med att störta ner i gasplanetens atmosfär. För att bättre förstå Saturnus QPO, Fletcher och kollegor studerade data från Cassinis CIRS som täcker hela denna tidsperiod.

"Vi tittade på data om Saturnus "hjärtslag", som upprepas ungefär vart 15:e jordår, och hittade en enorm störning - en hjärtklappning, för att fortsätta metaforen – sträcker sig 2011 till 2013, där hela ekvatorialområdet svalnade dramatiskt, ", tillägger medförfattaren Sandrine Guerlet från Laboratoire de Météorologie Dynamique (LMD), Frankrike. "När vi kontrollerade tidpunkten, vi insåg att detta hände direkt efter utbrottet av en gigantisk storm som svepte runt Saturnus hela norra halvklotet. Detta antyder en koppling mellan de två händelserna:vi tror att vågaktiviteten i samband med denna enorma storm gick mot ekvatorn och störde QPO, trots att stormen rasar tiotusentals kilometer bort!"

Denna storm var känd som Great Northern Storm. Sådana stormar inträffar ungefär en gång varje Saturnian år, vilket motsvarar 30 jordår. Tidpunkten för stormen var således osäkra, låter Cassini observera den i detalj från omloppsbana runt den ringade planeten.

Även om inflytandet från Saturniska stormar var känt för att vara betydande, denna studie tyder på ett ännu bredare inflytande än väntat, och bekräftar en koppling mellan Saturns QPO och fjärrkontrollen, distinkta händelser som inträffar någon annanstans i planetens atmosfär.

"Vi blev särskilt upphetsade när vi jämförde denna hjärtklappning på Saturnus med en som observerades i jordens QBO 2016:den stördes på liknande sätt av vågor som transporterade fart från jordens norra halvklot till ekvatorn, ", tillägger Fletcher. "Den störning var aldrig tidigare skådad under över 60 års övervakning av QBO - och ändå hade vi turen att fånga ett liknande beteende på jobbet på Saturnus med Cassini."

På jorden, detta förhållande mellan avlägsna händelser i en planets klimatsystem kallas för telekommunikation. Meteorologiska mönster över hela världen är kända för att vara känsligt sammanlänkade, och kan påverka varandra ganska mycket. Ett nyckelexempel på detta är El Niño Southern Oscillation, som kan påverka temperaturer och klimatmönster över hela jorden.

"Det är anmärkningsvärt att se den här processen inträffa på en annan planet i vårt solsystem - speciellt en som är så enormt olik vår egen, säger Nicolas Altobelli, ESA-projektforskare för Cassini-Huygens-uppdraget.

"Cassini-Huygens kan nu ha avslutat sitt uppdrag, men det finns fortfarande en mängd data att utforska, och en enorm mängd värdefull information som ska samlas in från rymdfarkostens observationer. Förutom att berätta mer om Saturnus, gasgigantiska planeter, och solsystemet i allmänhet, den här studien hjälper oss att bättre förstå jorden. Detta är en viktig drivkraft för vår forskning om andra planeter:att upptäcka mer om vår egen."