木星闪电与地球闪电十分相似 或比预想更加频繁

2018-06-08

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图中是艺术家描绘的木星闪电现象,最新研究称,木星闪电与地球闪电十分相似,只是木星闪电多集中在极地区域和北半球
 
   北京时间6月8日消息,据国外媒体报道,目前,最新一项研究表明,木星表面的闪电风暴可能比之前预想的更加频繁,并且与地球闪电十分相似。
 
  大约40年前,科学家首次观测到木星闪电现象,闪电球中的电流产生较大范围无线电频率,被称为“大气干扰(atmospherics)”,或者简称为“天电干扰(sferics)”。1979年,美国宇航局“航行者1号”飞船探测到来自太阳系最大行星的超低频无线电辐射,这些无线电辐射被认为可能源自闪电现象。
 
  “航行者1号”飞船从木星探测到的无线电辐射被称为“哨声(whistlers)”,因为它们类似于递减的口哨音调,这是从木星大气层中首次发现闪电迹象。随后,美国宇航局环绕木星运行的“伽利略”太空飞船、“卡西尼”探测器,以及其它太空探测器分别证实木星大气层存在闪电形式。
 
  为了揭晓木星闪电谜团,研究人员检测分析了美国宇航局“朱诺”探测器观测数据,当前该探测器环绕木星运行,他们分析了迄今收集最多的木星“哨声”数据资料。
 
  他们探测到1600多次闪电现象,差不多是“航行者1号”飞船记录数据的10倍,科学家发现木星平均每秒会出现4次闪电,是“航行者1号”探测数据峰值的6倍多。研究报告作者捷克科学院伊凡娜·科尔马索瓦(Ivana Kolmasova)称,木星大气层中的闪电发生频率接近于地球。
 
  研究报告合著作者、美国爱荷华大学空间科学家威廉·库尔斯(William Kurth)说:“鉴于木星和地球大气层之间的显著差异性,有人可能会说他们在雷暴之中观测到两颗行星的相似之处可能令人震惊。”
 
  科尔马索瓦、库尔斯和研究同事将这项研究报告详细情况发表在6月6日出版的《自然天文学》杂志上。
 
  之前当探测器抵达木星轨道观察到源自闪电的无线电波时,仅发现无线电波是几千赫兹,或者处于低频。相比之下,地球闪电可产生千兆赫兹的无线电波,频率是木星闪电的数百万倍。
 
  该差异表明,木星闪电与地球闪电存在着显著差别,例如:之前研究猜测木星闪电放电速度可能比地球闪电慢,或者是木星大气层某些物质吸收闪电较高频率部分。
 
  在另一项最新研究中,研究人员再次检测了“朱诺”探测器的无线电观测数据,该探测器比“航行者1号”更接近木星进行观测,与木星保持距离比“航行者1号”近50倍,因此能潜在探测到更多的无线电波。结果显示勘测到的木星闪电无线电波达到千兆赫,是之前观测数据的数千倍。
 
  库尔斯说:“木星闪电可能并不是我们想像的那样,与地球闪电截然不同。”研究小组发现木星闪电较多出现在极地区域,但在赤道区域极少。木星闪电被认为是水滴和冰粒之间电相互作用产生的,就像地球上闪电的形成过程。因此这些最新研究表明,木星大气层含水气体向极地方向循环,这将对木星大气层构成和循环产生更深入的理解。
 
  库尔斯表示,木星闪电分布与地球正好相反,地球上雷暴通常出现在低纬地区,但在木星雷暴则趋向于高纬地区。同时,科学家还发现木星闪电在北半球出现的概率远大于南半球,但是这种不平衡性的形成原因并不清楚。
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