Seit Dezember 2010 verfolgen auch Amateurastronomen die Entwicklung des Phänomens. Nun konnte der Sturm gleichzeitig mit der Infrarotkamera VISIR am Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile und von Cassini genauestens untersucht werden.

Der ganze Planet wird umringt

"Diesmal hat die Störung auf der Nordhalbkugel des Sturn einen riesengroßen, heftigen und komplexen Ausbruch von hell leuchtendem Wolkenmaterial erzeugt, das sich inzwischen so weit verteilt hat, dasss es den gesamten Planeten umringt", erklärt Leigh Fletcher von der Universität Oxford, der Erstautor des Fachartikel, das die Ergebnisse der Studie zusammenfasst.

"Wir hatten die großartige Gelegenheit, den Sturm gleichzeitig mit dem VLT und mit Cassini beobachten zu können. Alle früheren Untersuchungen solcher Stürme haben ausschließlich sichtbares Licht erfasst, nämlich das vom Saturn reflektierte Sonnenlicht. Mithilfe der Wärmestrahlung konnten wir dieses Mal viel tiefer in die Atmosphäre schauen und die gravierenden Temperaturänderungen und Windgeschwindigkeiten des Sturms messen."

Gewaltige Störungen

Der Sturm entsteht vermutlich in tief liegenden Wolkenschichten aus Wasserdampf. Ähnlich wie bei einem herkömmlichen Gewitter entsteht dort eine starke Luftströmung: So, wie in einem geheizten Raum die warme Luft nach oben steigt, drängen hier wärmere Gasmassen aus tiefer liegenden Schichten der Atmosphäre des Saturns nach oben und durchdringen dabei die sonst ruhigen äußeren Atmosphärenschichten.

Die gewaltigen Störungen treten mit den dort herrschenden ostwärts und westwärts gerichteten Windströmungen in Wechselwirkung und führen zu merklichen Temperaturänderungen in den oberen Schichten.

Die neuen Bilddaten zeigen einige unerwartete Erscheinungen, darunter Phänomene, welche die Wissenschaftler auf den Namen "stratosphärische Leuchtfeuer" getauft haben. Dabei handelt es sich um starke Temperaturschwankungen hoch in der Stratosphäre Saturns, die sich etwa 250-300 Kilometer über der Wolkendecke der unteren Atmosphärenschichten befinden und damit zeigen, bis in welch große Höhe die Auswirkungen des Sturms reichen.

Unbekanntes Phänomen

Die Temperatur in der Stratosphäre Saturns beträgt zu dieser Jahreszeit normalerweise etwa -130 Grad Celsiua, die Leuchtfeuer dagegen sind 15-20 Grad wärmer.

Im reflektierten Sonnenlicht sind die Leuchtfeuer komplett unsichtbar. Für VISIR im mittleren Infrarot können sie stärker sein als die gesamte restliche Abstrahlung des Planeten. Da sie noch nie zuvor beobachtet werden konnten, sind sich die Planetologen nicht sicher, ob die Leuchtfeuer regelmäßig bei solchen Stürmen auftreten.