木星閃電與地球閃電十分相似 或比預(yù)想更加頻繁
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,目前,最新一項(xiàng)研究表明,木星表面的閃電風(fēng)暴可能比之前預(yù)想的更加頻繁,并且與地球閃電十分相似。...
北京時(shí)間6月8日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,目前,最新一項(xiàng)研究表明,木星表面的閃電風(fēng)暴可能比之前預(yù)想的更加頻繁,并且與地球閃電十分相似。
大約40年前,科學(xué)家首次觀測(cè)到木星閃電現(xiàn)象,閃電球中的電流產(chǎn)生較大范圍無(wú)線電頻率,被稱為“大氣干擾(atmospherics)”,或者簡(jiǎn)稱為“天電干擾(sferics)”。1979年,美國(guó)宇航局“航行者1號(hào)”飛船探測(cè)到來自太陽(yáng)系最大行星的超低頻無(wú)線電輻射,這些無(wú)線電輻射被認(rèn)為可能源自閃電現(xiàn)象。
“航行者1號(hào)”飛船從木星探測(cè)到的無(wú)線電輻射被稱為“哨聲(whistlers)”,因?yàn)樗鼈冾愃朴谶f減的口哨音調(diào),這是從木星大氣層中首次發(fā)現(xiàn)閃電跡象。隨后,美國(guó)宇航局環(huán)繞木星運(yùn)行的“伽利略”太空飛船、“卡西尼”探測(cè)器,以及其它太空探測(cè)器分別證實(shí)木星大氣層存在閃電形式。
為了揭曉木星閃電謎團(tuán),研究人員檢測(cè)分析了美國(guó)宇航局“朱諾”探測(cè)器觀測(cè)數(shù)據(jù),當(dāng)前該探測(cè)器環(huán)繞木星運(yùn)行,他們分析了迄今收集最多的木星“哨聲”數(shù)據(jù)資料。
他們探測(cè)到1600多次閃電現(xiàn)象,差不多是“航行者1號(hào)”飛船記錄數(shù)據(jù)的10倍,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)木星平均每秒會(huì)出現(xiàn)4次閃電,是“航行者1號(hào)”探測(cè)數(shù)據(jù)峰值的6倍多。研究報(bào)告作者捷克科學(xué)院伊凡娜·科爾馬索瓦(Ivana Kolmasova)稱,木星大氣層中的閃電發(fā)生頻率接近于地球。
研究報(bào)告合著作者、美國(guó)愛荷華大學(xué)空間科學(xué)家威廉·庫(kù)爾斯(William Kurth)說:“鑒于木星和地球大氣層之間的顯著差異性,有人可能會(huì)說他們?cè)诶妆┲杏^測(cè)到兩顆行星的相似之處可能令人震驚。”
科爾馬索瓦、庫(kù)爾斯和研究同事將這項(xiàng)研究報(bào)告詳細(xì)情況發(fā)表在6月6日出版的《自然天文學(xué)》雜志上。
之前當(dāng)探測(cè)器抵達(dá)木星軌道觀察到源自閃電的無(wú)線電波時(shí),僅發(fā)現(xiàn)無(wú)線電波是幾千赫茲,或者處于低頻。相比之下,地球閃電可產(chǎn)生千兆赫茲的無(wú)線電波,頻率是木星閃電的數(shù)百萬(wàn)倍。
該差異表明,木星閃電與地球閃電存在著顯著差別,例如:之前研究猜測(cè)木星閃電放電速度可能比地球閃電慢,或者是木星大氣層某些物質(zhì)吸收閃電較高頻率部分。
在另一項(xiàng)最新研究中,研究人員再次檢測(cè)了“朱諾”探測(cè)器的無(wú)線電觀測(cè)數(shù)據(jù),該探測(cè)器比“航行者1號(hào)”更接近木星進(jìn)行觀測(cè),與木星保持距離比“航行者1號(hào)”近50倍,因此能潛在探測(cè)到更多的無(wú)線電波。結(jié)果顯示勘測(cè)到的木星閃電無(wú)線電波達(dá)到千兆赫,是之前觀測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)千倍。
庫(kù)爾斯說:“木星閃電可能并不是我們想像的那樣,與地球閃電截然不同。”研究小組發(fā)現(xiàn)木星閃電較多出現(xiàn)在極地區(qū)域,但在赤道區(qū)域極少。木星閃電被認(rèn)為是水滴和冰粒之間電相互作用產(chǎn)生的,就像地球上閃電的形成過程。因此這些最新研究表明,木星大氣層含水氣體向極地方向循環(huán),這將對(duì)木星大氣層構(gòu)成和循環(huán)產(chǎn)生更深入的理解。
庫(kù)爾斯表示,木星閃電分布與地球正好相反,地球上雷暴通常出現(xiàn)在低緯地區(qū),但在木星雷暴則趨向于高緯地區(qū)。同時(shí),科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)木星閃電在北半球出現(xiàn)的概率遠(yuǎn)大于南半球,但是這種不平衡性的形成原因并不清楚。
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