Jupiterova munja zviždi drugačije

Svemirska letjelica Juno oslobađa R tsel zbog „nestalih” radio signala s Jupiterove munje

Gotovo 40 godina istraživači su uzalud tražili visokofrekventne radio signale iz Jovianovih bljeskova - sada su ih pronašli. © NASA / JPL-Caltech / SwRI / JunoCam
čitati naglas

Nakon skoro 40 godina pojašnjenja: Bljeskovi planete Jupiter više su nalik Zemlji nego što se zamislilo - barem u jednom pogledu. NASA-in svemirski brod Juno napokon je snimio radio-signale vezane uz munje koje su istraživači planeta uzalud tragali gotovo 40 godina. Međutim, neobično: Ovi visokofrekventni radio "zvižduci" gomilaju se u Jupiteru na polovima, dok na ekvatoru vlada tišina - baš kao i zemlja, navode istraživači u časopisu "Nature".

Kad je svemirska letjelica Voyager 1 1979. prvi put prošla pokraj Jupitera, registrirala je neobičnu zvižduk: kratki, radio signali nepravilnog pojavljivanja u rasponu kiloherca. Pad u njegovo zvučno „zviždanje“ zaustavio se za svaki slučaj samo nekoliko sekundi i jasno se razlikovao od svih radio signala koji su bili poznati sa Zemlje.

Misterije nestalih zvižduka visokog tona

Tek kad su planetarni znanstvenici procijenili snimke kamere Voyagera, postalo je jasno da su ti signali uzrokovani munjom u Jupiterovoj plinskoj ovojnici. "Munja djeluje poput radio odašiljača", objašnjava Shannon Brown iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni. Čak se i na Zemlji takvi radio signali mogu podići u blizini grmljavinske oluje. Ali to su obično širokopojasne mreže i dobro se šire u raspon megaherca.

Ali upravo na Jupiteru sa svojim nasilnim bljeskovima činilo se da visokofrekventni raspon radio cijevi potpuno nedostaje. Čak i kasnije svemirske sonde poput Galilea i Cassinija pronađene su unatoč intenzivnom slušanju bez bljeskalica u rasponu megaherca. "Mnoge su teorije postulirane da bi se to objasnilo, ali nijedna nije uspjela dati uistinu smislen odgovor", kaže Brown.

Pucnje munje na Jupiteru napravljene su 1998. godine svemirskim brodom Cassini © NASA / JPL-Caltech

Oni su tamo!

Sada, međutim, gotovo 40 godina nakon Voyagerovih prvih radio snimaka Jovianovog „zvižduka munje“, NASA-in svemirski brod Juno napokon pruža objašnjenje. Prvo, ova sonda je mogla čuti radio emisije plinskog giganta iz neposredne blizine. Na udaljenosti manjoj od pet Jupiterovih radijusa, njihov je mikrovalni radiometar zabilježio 377 udara munje i prateće radio signale tijekom prvih osam orbita. prikaz

Iznenađujuće: Za razliku od svih prethodnih sondi, Juno je također uhvatio dugo tražene radio signale u rasponu megaherca. Bilo je to izuzetno brzo, kratko zviždanje od nekoliko milisekundi do nekoliko desetaka milisekundi i u frekvencijskom rasponu od oko 600 megaherca, kako navode istraživači. Rijetko je zvižduk čak dosegao raspon gigaherca. "To je slično onome što pronađete u zemaljskoj munji", objašnjava Brown.

Udarna munja tišine na ekvatoru

Sveukupno, sonda Juno otkrila je brzinom munje do četiri bljeska u sekundi. "To otprilike odgovara stopi zemljotresa i oko šest puta je veća nego što se pretpostavlja na temelju podataka Voyagera", objašnjavaju Ivana Kolmasova s ​​Češke akademije znanosti i njezine kolege u drugom članku o toj temi.

Za razliku od zemlje, munja visi o Jupiteru u polarnim predjelima. NASA / JPL-Caltech / SwRI / JunoCam

No, neobično, na zemlji se čuju grmljavinske oluje i munje, posebno u tropima i oko ekvatora. Jer tamo se visoko diže topao, vlažan zrak, tvore gromovi i u njima razlike naboja koje stvaraju munje. Ali kod Jupitera je drugačije. "Jupiterova distribucija munje u osnovi je pogrešna: ima puno aktivnosti u blizini stupova, ali ne kod ekvatora", rekao je Brown.

Najjača konvekcija na polovima

Planetarni znanstvenici sumnjaju da je to povezano s konvekcijskim strujama u plinskom bunaru Jupitera: Dok se zemlja primarno zagrijava od sunca, plinski div stvara veliki dio W. rme u svojoj unutrašnjosti. Na ekvatoru Jupitera, međutim, sunčevo svjetlo dalekog sunca je upravo dovoljno za uravnoteženje toplinskog proračuna iznutra i izvana. Kao rezultat, postoje manje temperaturne razlike, a time i manja konvekcija u šupljini plina.

Suprotno tome, u Jupiterpolandu, gdje gotovo da i nema sunčevog zračenja, tako da razlike između hladnog okoliša i tople unutrašnjosti Jupitera dovode do jačih konvekcijskih struja. Slično zemaljskim tropima, porast toplih, vlažnih plinova dovodi do odvajanja naboja i konačno do pražnjenja munje, kako objašnjavaju istraživači.

"Naši rezultati mogu nam pomoći da bolje razumijemo sastav, cirkulaciju i protok energije na Jupiteru", kaže Brown. Unatoč tome, zvižduci Jupitera također postavljaju nova pitanja: Iako na oba Jupiterpola vidimo munje - zašto su njihovi radio signali registrirani prvenstveno na Sjevernom polu? ", Kaže istraživač. Planetarni istraživači nadaju se odgovorima iz drugih Juno podataka. Svemirska letjelica će 16. srpnja izvesti svoj 13. let leta na plinskom gigantu, ponovo slušajući munje. (Priroda, 2018 .; doi: 10.1038 / s41586-018-0156-5)

(NASA, 07.06.2018. - NPO)