Блискавки на Юпітері виявилися схожі на земні

Природа блискавок на Юпітері завжди залишалася загадкою для вчених. Однак завдяки роботі космічного зонда Juno астрономи нарешті з'ясували, що блискавки на газовому гіганті мають набагато більше загального з земними, ніж вважалося раніше. Проте це не робить їх менш дивними, передає Ukr.Media.

Дані, зібрані космічним апаратом НАСА, показали, що блискавки на Юпітері можуть виникати в мегагерцевом діапазоні, а не тільки кілогерцевому, як це спостерігалося раніше. На основі отриманої інформації дві наукові групи підготували свої доповіді.

"До місії Juno блискавки на Юпітері реєструвалися апаратами або візуально, або в килогерцевом діапазоні радіохвиль, але не мегагерцевом, який характерний для блискавок на Землі. Було запропоновано багато теорій, які могли пояснити цей феномен, але жодна з них не пропонувала однозначну відповідь", — заявив Шеннон Браун, науковець Лабораторії реактивного руху NASA.

В суворій атмосфері Юпітера досить частим явищем є численні шторму. Вчені довго припускали, що і блискавки в такому разі там теж можуть бути. Підтвердити це явище вдалося тоді, коли повз Юпітера в березні 1979 року пролетів космічний зонд Вояджер-1, показав грозову активність на газовому гіганті. В подальшому ця активність була підтверджена за допомогою апаратів Вояджер-2, "Галілео" і "Кассіні". Виявлені першим Вояджером низькочастотні сигнали були неофіційно прозвали "свистом", оскільки вони нагадували спадний звук свисту.

Однак вчених все це час цікавило, чому блискавки на Юпітері відрізняються від аналогічних феноменів на Землі і породжують радіохвилі лише в обмеженому діапазоні частот. Для вирішення питання було запропоновано кілька теорій, але жодна так і не змогла наблизитися до відповіді.

З 2016 року Juno в рамках восьми повних обльотів планети, з допомогою радіохвильового радіометра, здатного вловлювати електромагнітні хвилі широкого діапазону, зафіксувала 377 розрядів. Ці спалахи породжували радіохвилі в мегагерцевом і гигагерцевом діапазонах, що показувало їх схожість з блискавками на Землі.

"Нам здається, що визначити наявність радіохвиль в мегагерцевому і гігагерцевому діапазонах нам вдалося завдяки тому, що космічний зонд ближче всіх інших перебував до цих блискавок. Крім того, ми спеціально стежили за радіочастотами, які змогли б пробитися через іоносферу Юпітера", — зазначає Браун.

Вчені також повідомляють, що на Юпітері майже вся грозова активність локалізована на полюсах, тоді як на Землі блискавки частіше виникають на екваторі. Останнє пояснюється тим, що тропічні і екваторіальні широти на Землі отримують від Сонця більше тепла, ніж області помірного і полярного клімату. В результаті тепле вологе повітря піднімається через конвекцію, породжуючи часті грози.

Юпітер одержує від Сонця в 25 разів менше тепла, ніж Земля, але в той же час виділяє величезну кількість внутрішньої теплової енергії. На екваторі створюється баланс між останньою і надходить ззовні радіацією, що перешкоджає конвекції. На полюсах теплі гази вільно піднімаються, створюючи умови для сильних гроз. У той же час відзначається, що найчастіше блискавки виникають саме в північній півкулі газового гіганта. В рамках подальших досліджень планети вчені хочуть знайти цьому пояснення.

У другій науковій статті, опублікованій вченими з Академії наук Чехії, йдеться про те, що блискавки Юпітера мають більше загального з земними. Записавши та проаналізувавши понад 1600 радіосигналів (Вояджер-1 встиг зібрати дані про 167-ми), вчені з'ясували, що на піку активності блискавки на Юпітері б'ють з частотою 4 удари в секунду, що аналогічно показникам, спостережуваних на Землі. Дані Вояджера-1 внаслідок малої вибірки показували лише один удар в кілька секунд.

Разом обидва дослідження представляють найбільш деталізовану картину грозової активності на Юпітері і надають вченим важливі підказки для розуміння комплексних динамічних процесів, що відбуваються всередині щільних грозових хмар планети.

"Ці дані допоможуть нам краще розібратися в складі і циркуляції енергетичних потоків, що протікають на Юпітері", — зазначив Браун.

Нагадаємо, що зонд Juno був запущений в серпні 2011 року. На орбіту Юпітера він вийшов в 2016 році, а в липні 2017 року апарат вперше зробив знімки Великого і Малого червоного плями планети.

Зовсім недавно стало відомо, що NASA продовжило роботу місії Juno з дослідження Юпітера до 2021 року. Відзначається, що зонд зможе зробити ще 23 прольоту через верхній шар атмосфери Юпітера і виконати безліч завдань.