Согласно новому исследованию, молнии – гораздо более часто явление на Юпитере, чем считалось ранее, и они гораздо больше похожи на земные аналоги.
Первые свидетельства в пользу существования молний на Юпитере появились около 40 лет назад. Электрические токи в молниевых разрядах генерируют широкий спектр радиочастот, так называемых «атмосферных разрядов» или «атмосфериков». В 1979 году межпланетная станция Voyager 1 зарегистрировала исходящие от планеты-гиганта сверхнизкочастотные радиоволны, именно такие, какие создаются молниями.
Радиоизлучение Юпитера, открытое зондом Voyager 1, учёные прозвали «свистками», поскольку они звучат подобно понижающимся свистящим звукам. Так были получены первые свидетельства молний в юпитерианской атмосфере. Спустя годы молнии в виде вспышек света были зарегистрированы телекамерами аппарата NASA Galileo, находившегося на орбите Юпитера. Также их обнаружил и аппарат Cassini, пролетавший мимо Юпитера по пути к Сатурну.
В попытке пролить свет на феномен юпитерианских молний учёные обработали данные, переданные аппаратом NASA Juno («Юнона»), который в настоящий момент работает на орбите вокруг планеты-гиганта. Были проанализированы новейшие записи «свистков», производимых молниями на Юпитере.
Исследователи обнаружили более 1600 разрядов молний, более чем в 10 раз больше, чем зарегистрировал Voyager 1. Как оказалось, максимальная частота разрядов достигает 4 в секунду, что в 6 раз выше значений, записанных Voyager 1.
«Разряды молний на Юпитере происходят не реже, чем на Земле», – рассказывает главный автор исследований молний Ивана Колмашова (Ivana Kolmašová) из Чешской академии наук в Праге.
«Учитывая очень значительные отличия между атмосферами Юпитера и Земли, такое сходство грозовых явлений на обеих планетах поразительно», считает соавтор исследования Уильям Курт (William Kurth) из университета Айовы.
Результаты данного исследования подробно описаны в журнале Nature Astronomy
Молния поёт одну и ту же песню
В прошлом космические аппараты регистрировали радиоволны от молний на Юпитере только на килогерцовых частотах, то есть, это были излучения с довольно низкой длиной волны. Напротив, молниевые разряды на Земле могут достигать гигагерцовых значений, что означает частоты в миллионы раз выше.
Такая значительная разница частот навела учёных на мысль, что юпитерианские молнии значительно отличаются от земных. Более ранние исследования выдвигали предположения, что разряды молний на Юпитере могут длиться дольше, чем на Земле, или же что какой-то неизвестный фактор в атмосфере Юпитера может поглощать более высокие частоты.
Ещё одна группа учёных недавно проанализировала данные с зонда Juno, который пролетает в 50 раз ближе к поверхности Юпитера, чем Voyager 1, что в теории даёт возможность регистрировать больше радиоизлучения. Впервые учёным посчастливилось записать радиоволны от разрядов молний на Юпитере частотой в мегагерцы, что в тысячи раз выше частот, зарегистрированных ранее.
«Не исключено, что молнии Юпитера больше похожи на земные молнии, чем считалось раньше», говорит Курт, который также является соавтором второго упомянутого здесь исследования.
Исследователи также обнаружили, что, по всей видимости, молниевые разряды на Юпитере чаще случаются возле полюсов и отсутствуют на экваторе. Считается, что юпитерианские молнии происходят так же, как и на Земле, от электрического взаимодействия капель воды и частиц льда. Это позволяет предположить, что атмосферные газы дрейфуют вместе с частицами воды в направлении полюсов. Таким образом, сделаны важные выводы о составе и циркуляции атмосферы Юпитера.
«Распределение молний на Юпитере идёт будто бы «вверх ногами» по сравнению с земным», рассказывает Курт. «На Земле грозы преимущественно происходят на низких широтах, а на Юпитере – наоборот».
Учёные также установили, что, как ни странно, молнии на Юпитере чаще бывают в северном полушарии, чем в южном. Такая неравномерность остаётся пока загадкой.
Источник: space.com
Перевод: Dmitry Blackfield
