木星的閃電與地球的驚人相似
這位藝術家對木星北半球閃電分布的概念結合了美國宇航局朱諾木星軌道器上的朱諾相機成像儀的照片，并進行了藝術點綴。閃電地來自美國宇航局朱諾任務的驚人數據表明，木星上的木星大多數閃電活動都在兩極附近。(圖片來源:美國宇航局/JPL加州理工學院/SwRI/朱諾卡姆)
（神秘的閃電地地球uux.cn）據美國太空網（Sharmila Kuthunur）：一項新的研究發現，閃電在木星上像在地球上一樣，驚人噼啪作響地產生生命并演化。木星
40多年前，閃電地美國國家航空航天局的驚人旅行者1號宇宙飛船首次發現了木星閃電，這種現象在地球上經常發生。木星當時，閃電地這個被廣泛使用的驚人探測器探測到了持續幾秒鐘的微弱無線電信號——昵稱為哨聲——這是雷擊造成的。當時，木星這些閃電證明了木星是閃電地除了地球之外唯一一個炫耀閃電的行星。然而，驚人它們在氣態世界中的進化已經困擾了科學家幾十年。
現在，一個研究團隊研究了美國宇航局朱諾飛船五年來的數據，該飛船自2016年以來一直圍繞木星運行，發現木星閃電的發生方式與地球上相同。新的觀察表明，盡管這兩顆行星在大小和結構上截然相反——我們的巖石行星比木星小得多，并且具有固體表面，而這是氣體巨人所缺乏的——但它們都擁有相同類型的電風暴。
在地球上，閃電起源于湍流云內，向上的風將水滴帶走并凍結成冰，而向下的風將這些寒冷的水滴推回云層底部。在下落的冰與上升的水滴相遇的地方，電子從前者被剝離，導致云的底部帶負電，頂部帶正電，被絕緣空氣隔開。當這些電荷積累起來時，眾所周知的閃電會在云內或者有時從云的底部射向地面。先前的研究發現，在木星的大氣中也有同樣的過程。
雖然從遠處看，地球上的閃電看起來像長而光滑的閃電，但研究人員知道，每個電火花實際上是由不同的步驟組成的。每一步都發射出孤立的無線電輻射，對其的探測通常是了解雷雨云內部情況的唯一途徑。
“目前還不清楚這種步進過程是否也發生在木星的云層中，”捷克科學院大氣物理研究所的高級研究科學家Ivana Kolmaš ová告訴Space.com。
這是因為以前研究木星閃電的航天器——美國宇航局的旅行者1號和旅行者2號、伽利略號和卡西尼號——沒有足夠靈敏的儀器來捕捉詳細的無線電信號。然而，Juno上的Waves儀器收集的無線電輻射是它的前輩的10倍。它通過采集間隔近1毫秒的閃電信號來實現這一點，這揭示了木星云層中的空氣被充電并形成閃電的階梯式行為——與地球上的方式相同。
“這項工作最具挑戰性，也是最耗時的部分是在Waves儀器的記錄中尋找閃電信號，”Kolmaš ová說。
Kolmaš ová和她的團隊在新的研究中寫道，在木星上，一個這樣的閃電步驟可能跨越幾百米到幾千米長的任何地方，盡管很難用現有的Juno數據來證實。
雖然新的發現揭示了更多關于木星早期閃電過程的信息，但仍有許多問題有待揭示。例如，雖然地球和木星的閃電方式相似，但這兩個世界發生這些現象的地方卻大不相同。在這顆氣體巨星上，大量的雷暴出現在中緯度和更高緯度地區，以及極地地區。它們在這顆巨大行星的赤道上是不存在的，這與地球上的雷暴相反，那里靠近赤道的地區報告了最多的雷擊。
“在地球兩極附近，我們幾乎沒有閃電活動，”科爾馬索瓦告訴Space.com。"這意味著木星和地球雷云的形成條件可能非常不同。"
木星上的閃電也是不平衡分布的，其北半球比其南半球遭受更多的雷擊。然而，其原因尚不清楚。
“我們也不知道為什么到目前為止我們還沒有看到任何來自(大)紅斑的閃電，”她補充道。
這項研究在周二(5月23日)發表在《自然通訊》雜志上的一篇論文中進行了描述。
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