土星是首个明显展示了环系统与大气层相互作用的星球。
据国外媒体报道，一项由NASA出资观测、英国莱斯特大学分析的研究指出，土星大气层中“带电水粒子”形成的降雨范围超乎预料，它对土星部分上层大气构成及温度造成了影响。该研究能使科学家更好的理解土星环的起源演化及大气层的变化。
据介绍，土星的电离层及气候主要受三万六千多英里高处的星环粒子影响，它控制着大气层中的粒子种类以及温度。英国莱斯顿大学的詹姆斯·欧·多诺霍表示，“降雨的主要影响在于它极大的减少了降雨范围内的电子密度。“这诠释了为何在土星特定维度观测到的电子密度数据总是异乎寻常的低。
星环降雨影响着土星电离层中因中性气氛接触高能粒子或太阳辐射产生的带电粒子。据推测，土星环的带电水粒子受引力影响降落，与土星上的氚离子相互抵消产生巨大的暗带，这些阴影覆盖了25至55纬度附近大约30至43%的上层大气表面。20世纪80年代初，旅行者号在土星上拍摄到了2至3个暗带。2011年4月凯克天文台以近红外波长再次观测到这些暗带。
“地球、木星的赤道地区红外光非常规律，而土星则不然。木星赤道地区发光非常平均，而土星上因为降雨导致电离层变暗，从而产生了暗带。”莱斯顿大学的汤姆·斯塔拉补充道，“我们仍试着通过卡西尼号调查这些特征，以期发现降水抵消电离子的原理及其变化。”