朱诺号探明木星闪电

萧路

【正见新闻网2018年06月11日】

图:木星北极附近闪电分布想象图。Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam

春夏之交是雨水多发季节。尤其是在暴风雨来临之际,总会伴随电闪雷鸣。那么,除了地球之外,闪电会在其他星球上发生吗?当然是会的。早在1979年,旅行者1号探测器(Voyager 1)就在掠过木星时拍到了木星表面的闪电现象。然而,木星的闪电似乎有些与众不同。一般而言,闪电会产生高频射电波段信号。但是经过数十年的观测,科学家都未能能探测到木星闪电的高频射电信号。

2018年6月6日,由喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的Shannon Brown博士领衔的观测组在《自然》杂志发表论文,朱诺号木星探测器(Juno)成功探测到木星闪电的高频射电信号。朱诺号是2011年升空的环木星探测器,并于2016年进入木星极轨道。利用搭载于朱诺号上的微波探测装置,研究者发现了木星闪电的高频信号。朱诺号的探测结果表明,之前的探测器没能发现高频射电信号的原因只是离木星还不够靠近或者精度不够。另外在同一天的《自然》杂志子刊《自然天文》上,朱诺号的另一个观测小组也发表了一篇论文,发现木星闪电频率峰值大约每秒钟四次。这和地球上的闪电频率类似。这样看来,木星上的闪电和地球上的似乎并无二致。

不过,木星闪电发生的区域和地球却差别很大。在地球上,闪电高发区是强对流天气频繁的热带亚热带等靠近赤道的地区。而在木星上,闪电却发生在两极。这是为什么呢?原来,这是因为木星的强对流天气集中在两极地区。木星像地球一样,从太阳获取的热量主要集中在赤道位置。但不同的是,木星自身也在发热。这样一来,在赤道位置的内外热量恰好近似平衡,大气也就比较稳定。而在两极地区,大气内部的热量大于外部,这就造成了强烈的空气对流并产生闪电。

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