Исследователи из Калифорнийского университета провели глубокий анализ грозовой активности на Юпитере, используя данные, полученные с космического зонда «Юнона». Ученые сравнили радиоволны от молний с визуальными наблюдениями, чтобы установить реальную силу электрических разрядов в водородной атмосфере этой газовой гигантской планеты. Результаты показали, что средняя мощность молний на Юпитере в 100 раз превышает аналогичные показатели на Земле, а в некоторых случаях разряды могут быть в миллион раз сильнее самых мощных молний, зафиксированных на нашей планете.
Электризация в атмосфере. Несмотря на различия в масштабах, механика возникновения молний на Юпитере во многом схожа с земной, но с учетом экстремальных условий. При столкновении ледяных кристаллов и капель переохлажденной воды, которые поднимаются мощными восходящими потоками, накапливается электрический заряд. Однако из-за того, что облачный слой на Юпитере в десять раз толще, чем на Земле, разделение зарядов происходит на значительно больших расстояниях. Это приводит к образованию огромной разности потенциалов, что и объясняет возникновение молний невероятной силы.
Сложности в исследовании юпитерианских гроз связаны с плотными облаками, которые затрудняют наблюдения в видимом диапазоне. Майкл Вонг, руководитель данного исследования, опубликованного в журнале AGU Advances, подчеркнул, что использование микроволнового оборудования «Юноны» позволило обойти это препятствие, фиксируя радиосигналы непосредственно от источников молний.
На этом изображении, сделанном миссией NASA «Юнона», запечатлено свечение от удара молнии вблизи северного полюса Юпитера.NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
В 2021 и 2022 годах, в моменты затишья в северном экваториальном поясе Юпитера, астрономам удалось выделить сигналы отдельных «невидимых суперштормов». Эти бури имеют продолжительность в несколько месяцев, и хотя их облака не всегда достигают больших высот, частота вспышек в них составляет в среднем три импульса в секунду. Анализ более шестисот зарегистрированных сигналов подтвердил, что даже обычные разряды на Юпитере сопоставимы с редкими супермолниями на Земле.
Энергия гиганта на водородной основе
Разница в силе молний объясняется основными характеристиками атмосферы планет. Земная атмосфера в основном состоит из тяжелого азота, что облегчает подъем влажного воздуха и создает конвекцию. На Юпитере же преобладает легкий водород, в то время как пары воды оказываются тяжелыми. Это создает преграду для вертикального движения воздуха. Чтобы шторму удалось достичь верхних слоев, необходимо накопить огромные объемы тепла.
Когда это происходит, высвобожденная энергия вызывает штормы высотой более 100 километров и экстремальные электрические разряды. В настоящее время ученые продолжают изучать, что именно является основным фактором такой мощи: химический состав атмосферы или колоссальные размеры облачных систем.
Запись Молнии на Юпитере в миллион раз мощнее, чем на Земле впервые появилась на сайте K-News.
