「朱諾」探測器在木星上發現奇異的氨水雲閃電

2020-08-09 星空天文

或是「防凍液」的傑作？

木星雲端的白色突起，可能是被木星風暴從雲層下方帶上雲頂的冰晶，這些冰晶可以與雲頂的氨水雲一起製造出閃電。Gerald Eichstadt / Sean Doran / MSSS / SwRI / JPL-Caltech / NASA

無論是在地球上還是在木星上，閃電並不罕見。閃電大多發生在大氣的中下層，發生在冰晶和水滴能夠形成的地方。冰晶和水滴劇烈摩擦能夠使雲團帶電。帶有不同電荷雲團之間的放電現象就是閃電。

「朱諾」探測器曾經在木星雲頂下方50至65公裡處發現過「超級閃電」。而這個深度，正是木星上液態水滴能夠在雲中形成的位置。「超級閃電」的成因和地球上的閃電是一樣的。但科學家發現，「朱諾」探測器在木星雲頂上方意外發現的另外一種閃電，其形成機制卻是見所未見的。

探測器曾於2018年2月用其導航相機對木星的夜面進行過拍攝。導航相機的主要任務是拍攝背景星空，用以調整探測器的姿態。但這次計劃外的拍攝卻讓科學家有了新發現。研究人員驚訝地發現，在木星的雲層上有許多亮點。分析結果表明，它們是發生在距離木星雲頂只有18公裡處的高空閃電。

這些高空閃電的強度只有「超級閃電」的10萬分之一，但它們出現的頻率卻是「超級閃電」的10倍以上。奇怪的是它們出現的位置。那個高度溫度極低，單純的液態水滴無法形成。研究人員推測，由於在那個高度上存在氨，氨能降低水的冰點，因此在這個位置上存在主要成分為氨水液滴的雲。這些氨水雲在與被中下層風暴輸送到雲層上方的冰晶雲摩擦後形成了閃電。

因為地球上沒有氨水雲，所以這是一種地球上沒有的奇異閃電。

「朱諾」探測器在木星夜面發現的亮點，實際上是發生在木星雲頂上部的氨水雲閃電。H. N. Becker / Nature

參考來源
『Exotic』 lightning crackles across Jupiter’s cloud tops
https://www.sciencenews.org/article/exotic-lightning-jupiter-clouds-nasa-juno-images
Small lightning flashes from shallow electrical storms on Jupiter
https://www.nature.com/articles/s41586-020-2532-1

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