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据科学家称,美国宇航局朱诺号探测器获得的数据提供了关于木星上的闪电过程与地球上的闪电过程如何相似的新信息,尽管这两颗行星之间存在巨大差异。
隐藏在覆盖木星的褐色氨云下方的是像地球上一样由水构成的云。 就像在地球上一样,这些云层中经常会产生闪电——这是一种令人毛骨悚然的景象,包括朱诺号在内的各种航天器都曾到访过我们太阳系最大的行星。
地球是一个相对较小的岩石世界。 木星是一个巨大的气态巨行星,它的名字来源于古罗马的一位投掷闪电的神,它是如此巨大,以至于我们太阳系中的所有其他行星都可以整齐地容纳在其中——包括 1300 多颗地球。
研究人员利用朱诺号无线电接收器在航天器绕木星运行时获得的五年高分辨率数据,发现该行星的闪电启动过程以与地球云层内观察到的相似节奏脉动。 在木星上观察到的闪电脉冲以大约一毫秒的时间间隔开始,类似于地球上的雷暴。
闪电是地球上最强大的自然电源。
“闪电是一种放电,它是在雷云内部发起的。 云中的冰和水粒子通过碰撞而带电,并形成具有相同极性电荷的粒子层,”布拉格捷克科学院大气物理研究所的行星科学家 Ivana Kolmasova 说,她是该研究的主要作者本周发表在《自然通讯》杂志上。
“通过这个过程,建立了一个巨大的电场,可以开始放电。 这种解释有些简化,因为科学家们仍然不能完全确定雷云内部到底发生了什么。”
太阳系中的闪电
1979 年,美国国家航空航天局 (NASA) 的航海者一号 (Voyager 1) 航天器在探索太阳系时记录下了可听频率的无线电发射,证实了木星上存在闪电。
太阳系的其他气体行星——土星、天王星和海王星——也被证明有闪电。 有一些证据表明岩石行星金星的云层中存在闪电,尽管这仍然是一个有争议的问题。
其他研究详细说明了木星和地球上闪电过程的其他相似之处。 例如,尽管木星上的闪电分布与地球上的不同,但这两个行星上的闪电率相似。
“在地球上,热带地区是最活跃的地区。 大多数木星闪电发生在中纬度地区和极地地区。 我们在地球两极附近几乎没有闪电活动。 这意味着木星和地球雷云的形成条件可能非常不同,”Kolmasova 说。
“有人试图根据光学测量来比较闪电的威力,得出的结论是,木星上的闪电可能与地球上最强的闪电相当。”
Kolmasova 指出,计划进行更多分析。
木星主要由氢和氦组成,还有微量的其他气体。 条纹和几场风暴主宰了木星的多彩外观,木星是太阳系的第五颗行星,直径约 143,000 公里。
朱诺号自 2016 年以来一直围绕木星运行,获取有关木星大气层、内部结构、内部磁场以及内部磁场产生的周围区域的信息。
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