最新研究：木星存在怪異的閃電和冰雹

2020-08-13 新浪探索

NASA朱諾號探測器觀測顯示，木星大氣層中有更小更淺的閃電現象，表明木星閃電和冰雹形成於較淺的大氣層。

　　新浪科技訊 北京時間8月13日消息，據國外媒體報導，木星存在閃電和冰雹，但這些現象完全不同於地球上我們熟知的閃電和冰雹。

　　依據近期發表在《自然》雜誌的一項最新研究，木星淺層閃電並非像地球閃電源於水雲層，而是由富含水和氨的雲層產生的。

　　科學家展示了木星雷暴如何產生意想不到的天氣現象，並形成特殊冰雹——「mushballs」，這些泥狀球體落到木星表面，並將氨輸送到木星深層。

　　行星科學家幾十年前就知道木星上存在閃電，他們認為這是由地球上類似的條件產生的，也就是在接近冰點的溫度下由水雲形成。要做到這一點，木星風暴必須在雲層頂部之下45-65千米的高度形成，然而，美國宇航局「朱諾號」探測器觀測顯示，木星大氣層中出現更小、更淺的閃電現象，表明木星的閃電和冰雹形成於較淺的大氣層。

　　在這項最新研究中，加州理工學院行星科學家海蒂·貝克爾和同事提出了合理解釋——木星高層大氣將水冰晶釋放至水雲層之上25千米位置，冰晶會在較高海拔與氨接觸，形成氨-水混合物，在這一高度下，溫度達到零下88攝氏度，但是氨氣會融化冰。

　　貝克爾在噴氣推進實驗室召開的新聞發布會上解釋稱，在這一高度，氨就像一種防凍劑，能夠降低水冰的融點，促使氨-水液體雲的形成。在這種最新狀態下，下降的氨-水液滴會與上升的水-冰晶體碰撞，從而使雲層帶電。這是一個巨大的驚喜，因為氨水雲並不存在於地球。

　　這個解釋似乎解決另一個與木星相關的謎團——大氣層缺失氨產生不均勻縫隙，之前科學家認為大氣層中缺少氨是由降雨造成的，在降雨過程中，氨和水的溼混合物沉澱到木星表面之下。然而，這種科學假設並不奏效，因為假設的降雨量無法與「朱諾號」微波輻射計的觀測結果相匹配，該輻射計可探測到大氣層耗盡缺失的氨。

　　《地球物理研究新期刊》描述了最新解釋理論，之前科學家的思路是正確的，但是該理論稱降雨並非木星大氣層氨缺失的原因，而是提出一種不同類型的降水——冰雹。

　　研究人員提出的「mushballs」冰雹是由水和氨構成的，這與地球大氣層形成的冰雹類似，最初mushballs體積較小，在強風作用下體積不斷增大。最終，這些黏糊糊的球體變得較重，最終降落到木星表面，在較溫暖的溫度下蒸發消失。

　　研究報告合著作者斯科特·博爾頓和西南研究所的朱諾·派指出，事實證明，氨並沒有消失，它只是偽裝起來，通過與水混合來隱藏自己。

　　所以揭曉氨消失的區域，最新理論還解釋了氨在木星大氣層不均勻分布的現象。由一項科學發現推斷出另一項科學發現，這真得太酷了！一些科學努力看上去可能是多餘或者無用的，但正如這兩篇論文的內容，我們並不總是知道科學證據會將我們引向何處。（葉傾城）

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  • 英文早點 | 2018年12月25日:木星上存在閃電
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