新研究顯示大氣現象「精靈閃光」和「怪異閃電」正在壯觀地照亮木星的上層雲層

2020-10-30 科普百分百

新研究顯示大氣現象「精靈閃光」和「怪異閃電」正在壯觀地照亮木星的上層雲層

（神秘的地球uux.cn報導）據cnBeta：根據美國宇航局「朱諾」號太空飛行器收集的數據，一項新發表的研究顯示，被稱為「精靈閃光」(sprites)和「怪異閃電」(elves)的大氣現象可能正在壯觀地照亮木星的上層雲層。據悉，這些短暫的光顯示在地球上表現為強烈的閃電風暴之上，並且只存在幾毫秒就消失了。

木星是太陽系中體積和質量最大的行星，它的大氣層中存在著一系列令人眼花繚亂的混亂漩渦和大氣現象。

天文學家此前曾懷疑，瞬時發光事件（TLEs），也就是地球上俗稱的「精靈閃光」和「怪異閃電」，可能在木星大氣層高處周期性地爆發出生命力。然而，到目前為止，還沒有發現任何直接的證據來證明木星的混沌雲海中確實存在這種罕見的現象。

地球上的「精靈閃光」是已知的罕見的、強大的閃電現象，據觀察，它們大約在高聳的閃電風暴上方60英裡(97公裡)的地方表現出來了。從結構上看，「精靈閃光」出現的是一個直徑約15至30英裡（24至48公裡）的中央光球，上面和下面都有延伸的閃電卷鬚，使這種現象看起來像一個異界的水母。同時，「精靈閃光」看起來就像平坦的光碟，其跨度可以達到不可思議的200英裡（320公裡）。

一項新研究利用美國宇航局「朱諾」號飛船收集的數據提出了證據，表明木星大氣層高處確實存在「精靈閃光」和「怪異閃電」。

研究人員是在審查朱諾號的紫外光譜儀（UVS）所收穫的數據時做出這一發現的，該儀器是為了描述這個氣態巨行星的強大極光。光譜儀主要是將光分割成其組成的波長，並將信息以彩色光譜的形式顯示出來。科學家可以通過分析這些信息來了解遙遠的天體周圍發生了什麼過程。

在檢查UVS數據後，研究小組注意到在一個已知存在雷暴的區域上方有11次極其短暫但強烈的紫外線閃光。閃光的位置在光照飽和的水雲區域上方約186英裡(300公裡)，排除了這些發射是超強閃電的結果的可能性。

這使得研究小組得出結論，紫外線信號是「精靈閃光」的結果。「在地球上，精靈閃光和怪異閃電由於與高層大氣中的氮氣相互作用而呈現出紅色，」在朱諾任務中工作的科學家和新論文的主要作者Rohini Giles說。「但在木星上，高層大氣主要由氫組成，所以它們很可能會出現藍色或粉紅色。」

這項研究代表著首次觀察到「精靈閃光」和「怪異閃電」發生在另一個星球上。也有理由認為，同樣的現象可能發生在分布在宇宙中的其他氣態巨行星的大氣中。

該論文已發表在《地球物理研究雜誌》上。

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