Удары молний на Юпитере более чем в 100 раз мощнее, чем на Земле

Фото из открытых источников

17 августа 2022 года космический аппарат НАСА «Юнона» пролетел с севера на юг (жёлтая траектория) над атмосферой Юпитера, обнаружив скопление радиоимпульсов от молний (голубые символы обозначают направление прибора для каждого импульса). Фоновая карта, полученная с помощью космического телескопа «Хаббл», идентифицировала источник молний как изолированную «скрытую супербурю». Исследование опубликовано в журнале AGU Advances.

Древние греки никогда не узнают, насколько правы были, назвав планету Юпитер в честь самого Зевса. Новые наблюдения показывают, что молнии на царе планет более чем в 100 раз мощнее, чем их земные аналоги — возможно, даже сильнее.

Подробные наблюдения за молниями на Юпитере дают новое понимание поведения атмосферы планеты, помимо её гигантских бурь. Они также открывают двери для новых загадок, поскольку мощность оказалась удивительной.

Юпитер очень активен в плане грозовых явлений, а это значит, что обычно трудно точно определить источники молний. В 2021 и 2022 годах в Северном экваториальном поясе наблюдалось затишье в грозах; исследователи смогли сфокусировать космический телескоп «Хаббл» и любительские телескопы на регионе, исследуемом зондом НАСА «Юнона», который, помимо прочего, изучает атмосферу Юпитера с 2016 года.

«Юнона» не видит молнии напрямую, но измеряет микроволновые импульсы, излучаемые электрическим разрядом. Зная местоположение грозы, стало возможным измерить мощность молний по сравнению с Землей. Излучение молний — это окно в поведение атмосферы.

«Молнии Юпитера рассказывают нам о конвекции, то есть о том, как атмосфера перемешивается и переносит тепло снизу», — говорит ведущий автор исследования Майкл Вонг из Лаборатории космических наук Калифорнийского университета в Беркли. «Конвекция на Земле и Юпитере работает несколько иначе, потому что атмосфера Юпитера преимущественно состоит из водорода, поэтому влажный воздух тяжелее и его труднее поднять вверх».

Вонг подчеркивает, что существуют неопределенности в отношении фактического значения мощности. Молнии, измеренные на Земле, оцениваются с использованием разных радиоволн, поэтому фактическое значение может отличаться. И не только меньше — некоторые разряды могут быть в 500–10 000 раз мощнее.

Такая мощность означает более высокое напряжение между грозовыми облаками Юпитера. Действительно, высота грозовых облаков на Юпитере в 10 раз выше, чем на Земле, но неясно, как масштабируется мощность разрядов. Это может быть связано с различиями в химическом составе этих облаков или всей атмосферы.

«Здесь начинаются интересные детали, и можно задаться вопросом: „Может ли ключевое различие заключаться в водородной или азотной атмосфере, или, может быть, дело в том, что штормы на Юпитере выше, и, следовательно, расстояние между ними больше?“» — добавил Вонг. «Или, может быть, больше энергии доступно потому, что при влажной конвекции на Юпитере требуется больше тепла, прежде чем можно будет создать шторм, способный вызвать молнии?» — добавил он. «Это активно развивающаяся область исследований».