Исследователи из Калифорнийского университета провели подробное исследование грозовой активности на Юпитере, крупнейшей планете в нашей Солнечной системе, используя данные, собранные зондом «Юнона». В ходе анализа они сопоставили радиоизлучения молний с визуальными наблюдениями, что позволило установить реальную силу электрических разрядов в водородной атмосфере Юпитера. Результаты показали, что средняя мощность молний на этой планете в 100 раз превышает земные показатели, а в некоторых случаях разряды могут быть до миллиона раз сильнее самых мощных молний на Земле.
Электризация молний. Хотя механизмы формирования молний на Юпитере и Земле схожи, условия на гиганте значительно экстремальнее. Заряд накапливается в результате столкновения ледяных кристаллов и капель переохлажденной воды, которые поднимаются мощными восходящими потоками. Однако из-за толщины облачного слоя на Юпитере, который в десять раз превышает земной, разделение зарядов происходит на больших расстояниях, создавая колоссальную разность потенциалов и объясняя появление мощных разрядов.
Наблюдения за грозами на Юпитере осложняются плотными облаками, что затрудняет визуализацию явлений в видимом спектре. Майкл Вонг, руководитель исследования, опубликованного в журнале AGU Advances, подчеркнул, что микроволновые инструменты «Юноны» позволили обойти это ограничение, фиксируя радиоимпульсы непосредственно от источников.
Изображение вихря вблизи северного полюса Юпитера, где миссия NASA «Юнона» зафиксировала свечение от удара молнии. NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
В 2021 и 2022 годах, во время затишья в северном экваториальном поясе Юпитера, астрономы смогли выделить сигналы отдельных «невидимых суперштормов». Эти бури могут продолжаться месяцами, и хотя их облака не всегда достигают значительных высот, частота молний в них достигает трех импульсов в секунду. Анализ более шестисот зарегистрированных сигналов подтвердил, что даже обычные разряды на Юпитере сопоставимы с редкими земными супермолниями.
Энергия водородного гиганта
Разница в мощности молний объясняется уникальными характеристиками атмосферного состава планет. На Земле атмосфера в основном состоит из тяжелого азота, что способствует легкому подъему влажного воздуха и образованию конвекции. В то время как на Юпитере доминирует легкий водород, а пары воды оказываются более тяжелыми, что создает преграды для вертикальных потоков воздуха. Чтобы шторм мог подняться на верхние слои, необходимо накопить огромное количество тепловой энергии.
Когда это происходит, высвобожденная энергия приводит к образованию шторма более чем в 100 километров высотой и экстремальным электрическим разрядам. В настоящее время ученые продолжают искать ответ на вопрос о том, что именно определяет такую мощность: химический состав атмосферы или гигантские размеры облачных систем.
Статья Молнии на Юпитере в миллион раз мощнее, чем на Земле впервые была опубликована на сайте K-News.
