自从美国宇航局的航海家号1号飞船在1979年3月飞越木星后，科学家们就开始怀疑木星的闪电的起源。这次遭遇证实了木星闪电的存在，这已被推理了几个世纪。但是，当这位古老的探险家受到冲击时，数据显示闪电相关的无线电信号与地球闪电产生的无线电信号的细节不匹配。
在今天发表在“自然”杂志上的一篇新论文中，来自美国宇航局Juno任务的科学家描述了木星闪电实际上类似于地球闪电的方式。尽管在某些方面，这两种类型的闪电是极性相反的。
美国宇航局喷气推进实验室的香农布朗说：“无论你在哪个星球上，闪电都像无线电发射机一样发出无线电波，它是加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的一名Juno科学家，该文件。“但直到朱诺之前，尽管搜索了兆赫兹范围内的信号，但由航天器[航行者1和2，伽利略，卡西尼]记录的所有闪电信号仅限于视觉检测或无线电频谱的千赫兹范围。许多理论被提出来解释它，但是没有人能够获得理论上的答案。“
进入Juno，自2016年7月4日以来，它一直在轨道运行木星。在其高度敏感的仪器套件中，有微波辐射计仪器（MWR），它记录了气体巨人在各种频率范围内的辐射。
“在来自我们前8个flybys的数据中，Juno的MWR检测到377个闪电放电，”布朗说。“他们记录在兆赫兹以及千兆赫的范围内，这是你可以发现的地面闪电发射。我们认为我们是唯一能够看到它的原因是因为Juno比以前更接近照明，而且我们正在通过木星电离层轻松通过的无线电频率进行搜索。“
尽管启示表明木星闪电如何与地球相似，但新论文还指出，每颗行星上的这些闪电实际上是完全不同的。
布朗说：“木星的闪电分布相对于地球是内在的。“木星的两极附近有很多活动，但赤道附近没有活动。你可以问任何生活在热带地区的人 – 这不适用于我们的星球。“
为什么雷电会聚在地球上赤道附近和木星两极附近？跟着热。
地球的太阳辐射绝大部分来自太阳辐射的热量，由我们的太阳提供。因为我们的赤道受这个阳光的首当其冲，所以暖湿的空气在那里更自由地上升（通过对流），这会助长高耸的雷暴产生闪电。
木星的轨道比地球轨道离太阳五倍远，这意味着巨大的行星比地球接收的太阳光少25倍。但即使木星的大气从地球内部获得大部分热量，但这并不能使太阳的光线无关紧要。它们确实提供了一些温暖，木星的赤道比两极更加热 – 就像它们加热地球一样。科学家们认为，木星赤道的这种加热足以在高层大气中产生稳定性，抑制内部暖空气的升高。这些没有这种高层温暖因而没有大气稳定性的极点允许来自木星内部的温暖气体上升，驱动对流并因此产生闪电成分。
“这些发现可以帮助我们更好地理解木星的组成，流通和能量流动，”布朗说。但她说，另一个问题很严重。“即使我们在两极附近看到闪电，为什么大部分都记录在木星的北极？”
在今天出版的第二本Juno闪电论文中，捷克科学院，布拉格的IvanaKolmašová及其同事介绍了迄今为止木星（哨声器）周围最大的闪电产生的低频无线电发射数据库。由Juno’s Waves仪器收集的超过1,600个信号的数据集几乎是Voyager 1记录的数量的10倍.Juno检测到每秒四次雷击的峰值速率（类似于地球上雷暴观测到的速率）倍于Voyager 1检测到的峰值。
“这些发现只能发生在朱诺身上，”圣安东尼奥西南研究所朱诺的首席研究员斯科特博尔顿说。“我们独特的轨道使我们的飞船与历史上的任何其他航天器相比，飞越木星的距离更近，因此这颗行星辐射的信号强度要强一千倍。此外，我们的微波和等离子波仪器是最先进的，使我们能够从木星无线电发射的杂音中挑出微弱的雷电信号。“
7月16日，美国宇航局的朱诺号宇宙飞船将在木星的神秘云顶飞越第13次科学飞行。
美国宇航局喷气推进实验室，加利福尼亚州帕萨迪纳，负责圣安东尼奥西南研究所首席研究员斯科特博尔顿的朱诺任务。Juno是美国宇航局新边疆计划的一部分，该计划由美国国家航空和宇宙航行局科学任务理事会在阿拉巴马州亨茨维尔的美国国家航空航天局马歇尔太空飞行中心管理。微波辐射计仪器（MWR）由JPL制造。Juno Waves乐器由爱荷华大学提供。洛克希德马丁太空，丹佛，建造了太空船。
这位艺术家在木星北半球闪电分布的概念融合了JunoCam图像和艺术装饰。来自美国宇航局Juno任务的数据表明，木星上的大部分闪电活动都靠近极点。
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有关Juno的更多信息，请访问：
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最后更新：2018年6月7日
编辑：Tony Greicius
