最新研究:木星存在怪异的闪电和冰雹
来源:新浪科技
发布时间:2020-08-13
浏览次数:1747
木星存在闪电和冰雹,但这些现象完全不同于地球上我们熟知的闪电和冰雹。

 

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美国宇航局“朱诺号”探测器观测显示,木星大气层中出现更小、更浅的闪电现象,表明木星的闪电和冰雹形成于较浅的大气层。

 

  依据近期发表在《自然》杂志的一项最新研究,木星浅层闪电并非像地球闪电源于水云层,而是由富含水和氨的云层产生的。

 

  科学家展示了木星雷暴如何产生意想不到的天气现象,并形成特殊冰雹——“mushballs”,这些泥状球体落到木星表面,并将氨输送到木星深层。

 

  行星科学家几十年前就知道木星上存在闪电,他们认为这是由地球上类似的条件产生的,也就是在接近冰点的温度下由水云形成。要做到这一点,木星风暴必须在云层顶部之下45-65千米的高度形成,然而,美国宇航局“朱诺号”探测器观测显示,木星大气层中出现更小、更浅的闪电现象,表明木星的闪电和冰雹形成于较浅的大气层。

 

  在这项最新研究中,加州理工学院行星科学家海蒂·贝克尔和同事提出了合理解释——木星高层大气将水冰晶释放至水云层之上25千米位置,冰晶会在较高海拔与氨接触,形成氨-水混合物,在这一高度下,温度达到零下88摄氏度,但是氨气会融化冰。

 

  贝克尔在喷气推进实验室召开的新闻发布会上解释称,在这一高度,氨就像一种防冻剂,能够降低水冰的融点,促使氨-水液体云的形成。在这种最新状态下,下降的氨-水液滴会与上升的水-冰晶体碰撞,从而使云层带电。这是一个巨大的惊喜,因为氨水云并不存在于地球。

 

  这个解释似乎解决另一个与木星相关的谜团——大气层缺失氨产生不均匀缝隙,之前科学家认为大气层中缺少氨是由降雨造成的,在降雨过程中,氨和水的湿混合物沉淀到木星表面之下。然而,这种科学假设并不奏效,因为假设的降雨量无法与“朱诺号”微波辐射计的观测结果相匹配,该辐射计可探测到大气层耗尽缺失的氨。

 

  《地球物理研究新期刊》描述了最新解释理论,之前科学家的思路是正确的,但是该理论称降雨并非木星大气层氨缺失的原因,而是提出一种不同类型的降水——冰雹。

 

  研究人员提出的“mushballs”冰雹是由水和氨构成的,这与地球大气层形成的冰雹类似,最初mushballs体积较小,在强风作用下体积不断增大。最终,这些黏糊糊的球体变得较重,最终降落到木星表面,在较温暖的温度下蒸发消失。

 

  研究报告合著作者斯科特·博尔顿和西南研究所的朱诺·派指出,事实证明,氨并没有消失,它只是伪装起来,通过与水混合来隐藏自己。

 

  所以揭晓氨消失的区域,最新理论还解释了氨在木星大气层不均匀分布的现象。由一项科学发现推断出另一项科学发现,这真得太酷了!一些科学努力看上去可能是多余或者无用的,但正如这两篇论文的内容,我们并不总是知道科学证据会将我们引向何处。

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