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NASA公開最新圖片:木星北極有大量閃電!為啥南極沒有?

作為太陽系中最大的行星,木星一直是備受天文學家關注的重要天體。當人類的飛行器得以靠近木星,這個星球的一系列有意思的特性就被逐一揭開。比如說木星大氣層中的閃電。在美國宇航局(NASA)的旅行者1號飛船在1979年3月飛越木星後,科學家們就發現了木星大氣層中的閃電。近日,NASA更給出了一張木星北半球閃電分布的效果圖,繪製了朱諾號獲取的木星閃電數據。根據朱諾就好的觀測,木星上大部分的閃電活動都靠近極點。

但是它的形成原因被爭論了很久,根據一些觀測數據,木星表面閃電相關的無線電信號與地球閃電產生的無線電信號的細節不匹配,這甚至引發了對旅行者號數據的質疑。在近日發表在《自然》雜誌上的一項新研究指出中,NASA朱諾號任務的科學家終於詳細描述了木星閃電的實質——其實與地球閃電的形成類似,只不過相似而不相同。

NASA噴氣推進實驗室的Shannon Brown指出,無論你在哪個星球上,閃電都像無線電發射機一樣發出無線電波。之前的旅行者號、伽利略、卡西尼號記錄的所有閃電信號僅限於視覺檢測或無線電頻譜的千赫茲範圍,這其實是有局限性的,當朱諾號大量監測了木星表面的閃電後,在很寬的頻率範圍內記錄了木星的輻射。Shannon Brown稱:」在前8次的飛掠數據中,朱諾號檢測到了377次閃電,頻率範圍在兆赫茲到千兆赫茲」。

儘管木星閃電與地球有著一些相似之處,但新論文實際上指出,每顆行星上的這些閃電都是完全不同的。Shannon Brown表示,木星的閃電分布相對於地球完全不同,對於地球來說,閃電多發於對流活躍區,也就是地球的赤道及兩側熱帶亞熱帶的區域,而越往兩極走越少。但木星正好相反,在兩極附近有很多閃電活動,但赤道附近沒有活動。

為什麼會產生這種差別?這還要從閃電的誕生說起,地球上的閃電的起源是熱量——地球熱量絕大部分來自於太陽輻射,而地球的赤道接收到的輻射最多,所以溫暖而濕潤的空氣在那裡更自由地上升,上升氣流會助長大量雷暴產生。

而木星的軌道比地球距離太陽要遠得多,巨大的木星比地球接收的太陽光要少25倍。這個過程確實給木星提供了一些熱量,導致木星的赤道比兩極更熱,這與地球的原理類似,但結果卻截然不同,科學家認為木星赤道的這種加熱在木星高層大氣中產生穩定性,抑制內部暖空氣的升高。而沒有高層溫暖大氣限制的靠近兩極的區域,允許來自木星內部的溫暖氣體上升,驅動對流並因此產生閃電。

NASA科學家表示,這些發現可以幫助我們更好地理解木星的組成、物質流通和能量流動。但朱諾號發現的另一個問題卻也很嚴重:木星兩極雖然多發閃電,但事實上,大部分閃電記錄都發生在木星的北極。木星的南極為什麼閃電也不多?

這個問題目前仍然是一個謎團,這需要人類獲取更多的木星數據去了解原因,而朱諾號攜帶的先進儀器能夠從木星表面監測閃電,科學家將能夠了解更多木星大氣層的秘密。7月16日,NASA的朱諾號飛船將再次近距離飛越神秘的木星上空,這是它展開的第13次科學飛行,希望能夠再挖掘木星更多的秘密。

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