美国宇航局的朱诺航天器解决了39岁的木星闪电的奥秘

本艺术家在木星北半球闪电分布的概念融入了junocam形象,艺术点缀。来自美国国家航空航天局的Juno任务的数据表明,木星上的大多数闪电活动都在其杆附近。学分:NASA / JPL-CALTECH / SWRI / JUNOMAM

自1979年3月,纳斯航空公司的航天家1宇宙飞船飞过木星以来,科学家们想知道木星闪电的起源。这遭遇证实了Jovian Lightning的存在,这已经是几个世纪以来的人。但是,当贵门者受到影响时,数据显示闪电相关无线电信号与在地球的闪电产生的无线电信号的细节不匹配。

在今天出版的新论文中,来自美国宇航局的朱诺特派团的科学家描述了木星闪电实际上类似于地球闪电的方式。虽然在某种程度上,两种类型的闪电是极性对立面。

“无论是什么行星,闪电螺栓就像无线电发射机一样 - 当他们在天空中闪光时,在普诺科拉多州帕萨迪纳,朱诺科学家和领先作者中发射了无线电波纸。“但在朱诺之前,航天器记录的所有闪电信号都被限制为视觉检测或从无线电频谱的千赫兹范围内被搜索在Megahertz范围内的信号。提供了许多理论,以解释它,但没有一个理论可以作为答案获得牵引力。“

进入朱诺,自2016年7月4日以来一直是轨道的木星。它的套件高度敏感仪器是微波辐射计仪器(MWR),它记录了跨越广谱频率的气体巨头的排放。

“在来自我们前八个蝇雪的数据中,朱诺的MWR检测到377雷击放电,”布朗说。“他们被记录在Megahertz以及Gigahertz系列中,这就是您可以找到的陆地闪电排放。我们认为我们是唯一能看到它的人是因为朱诺比以往任何时候都飞到照明,我们正在以射频通过木星的电离层搜索射频。“

虽然启示术显示了木星闪电如何与地球相似,但新论文还指出,这些闪电螺栓在每个星球上的闪光灯实际上是完全不同的。

“木星闪电分布相对于地球内部,”棕色。“木星的杆附近有很多活动,但没有附近赤道。你可以询问任何生活在热带地区的人 - 这对我们的星球没有真实。“

为什么闪电螺栓聚集在地球上的赤道附近,并在木星上的杆附近?跟随热量。

地球从太阳辐射,我们的太阳提供了绝大多数热量。因为我们的赤道抱着这个阳光的冲突,温暖的潮湿空气升起(通过对流)更自由地在那里进行,这促进了产生闪电的雷暴。

木星的轨道距离太阳的轨道比地球的轨道更远,这意味着巨型星球比地球阳光越多地收到25倍。但即使木星的氛围也从星球内部的大部分热量源众,这不会使太阳的光线无关紧要。他们确实提供了一些温暖,而不是杆子升温木星的赤道 - 就像他们加热地球一样。科学家认为,木星赤道的这种加热足以在高层大气中产生稳定,抑制来自内部的温暖空气的兴起。这些杆子没有这种高级温暖,因此没有大气稳定,允许木星内部的温暖气体上升,驾驶对流,因此产生闪电的成分。

“这些调查结果可以帮助改善我们对木星上的构图,循环和能量流动的理解,”棕色。但她说,另一个问题织带。“即使我们在两极附近看到闪电,为什么它主要在木星的北极录制?”

在今天发表的第二张juno闪电纸上,捷克科学院伊万纳·科尔玛·科尔玛·科尔玛·科尔玛·斯科瓦省迄今为止,迄今为止,迄今为止,迄今为止,最大的闪电灭耕低频无线电排放数据库最大的数据库。由Juno的波浪仪器收集的超过1,600个信号的数据集几乎是Voyager 1录制的数量的10倍。Juno检测到每秒四次闪电击球的峰值率(类似于在地球上的雷暴中观察到的速率),这比航行员1检测到的峰值值高六倍。

“这些发现只能在朱诺中发生,”San Antonio的South-Antonio Southwest Charch Institute的首席研究员Scott Bolton说。“我们独特的轨道允许我们的航天器飞到历史中任何其他航天器比任何其他航天器飞行,所以行星辐射的信号强度都是千倍更强的。此外,我们的微波和等离子波仪器是最先进的,允许我们从木星的无线电排放的Cacogogony挑选弱闪电信号。“

美国宇航局的朱诺航天器将于7月16日将其第13科学飞越木星的神秘云顶。

美国宇航局的喷气式推进实验室,加利福尼亚州帕萨迪纳,管理圣安东尼奥西南研究所斯科顿斯科顿·斯科顿的朱诺任务。朱诺是NASA新前沿计划的一部分,该计划由位于阿拉巴马州汉茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心管理,由NASA科学任务部负责。微波辐射计仪器(MWR)由JPL构建。朱诺波乐器由爱荷华大学提供。洛克希德马丁斯空间,丹佛,建造了航天器。

出版物:Shannon Brown等人,。“普遍存在的闪电驾驶速度在Jupiter的Poles附近的600 Megahertz,”自然,第558卷,第87-90页(2018)

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