科學家在木星上發現「雷神之錘」

基於朱諾木星照片製作的木星北半球閃電分布藝術想像圖。NASA / JPL-加州理工學院 / 西南研究所 / 朱諾相機

人們一直以為，木星上的閃電和地球上的很不一樣。1979年旅行者1號的飛掠，讓人們對木星閃電的成因產生了懷疑。因為探測器在無線電波段上收到的閃電信號和地球閃電產生的信號特徵不一致。

但根據近日《自然》雜誌上的一篇文章，木星閃電實際上和地球閃電大同小異。

這一發現是由朱諾探測器作出的。朱諾能夠在極寬的頻段範圍內進行探測，這個能力給予了它超越前輩的機會。

閃電就像是無線電發報機。朱諾在其前8次木星飛掠過程中，記錄到了377次木星雲層內部的放電過程。它們釋放出的無線電波被朱諾在兆赫和吉赫級頻段範圍內記錄了下來，而地球閃電釋放的無線電波頻段也擁有這兩個範圍。朱諾之所以能夠有此成就，既因為它離木星大氣前所未有地近，也因為這兩個頻段最容易穿透木星電離層。

木星閃電在和地球閃電保持驚人相似性的同時，也展現出了顯著差異。木星的閃電盛產區，和地球的閃電多發區截然不同。

木星閃電集中在兩極，我們在木星的赤道附近找不到任何閃電活動的跡象。但在地球上，情況顯然是完全相反的。

這兩種截然相反的分布特點都與熱量有關。地球表面的熱量大多來自太陽。地球赤道附近的受熱最多，空氣對流性最好。因此在地球赤道附近，雷暴和閃電最為常見。

但木星和太陽的距離比地球和太陽的距離遠5倍，這意味著木星接收到的太陽熱量只有地球從太陽那裡接收到的熱量的1/25。木星大氣熱量主要來自木星本身。

但這並不意味著陽光毫無作用。陽光能夠使木星赤道附近的溫度高於木星兩極，這種加熱足以使木星赤道附近的大氣上層保持穩定，阻止內部熱氣流的上升。但在木星兩極，加熱不明顯，大氣上層不穩定，內部熱氣流得以上升，形成對流，進而產生大量閃電。

然而有一個現象讓科學家迷惑不解。雖然木星的南北極都有閃電，但是它們中的大部分卻集中在木星北極。這又是為什麼呢？

7月16日，朱諾將第13次近距離飛掠木星。

參考：https://www.nasa.gov/feature/jpl/juno-solves-39-year-old-mystery-of-jupiter-lightning

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