NASA 的朱諾探測器探測到木星上的放電，其功率是地球上的 100 倍

對北美太空總署運行的 Juno 太空探測器收集的數據進行深入分析後發現，Júpiter 大氣層中的放電強度明顯大於陸地環境中記錄的放電強度。這項科學調查的重點是在飛越太陽系最大行星上孤立的風暴形成過程中捕獲無線電發射。記錄表明，相當一部分氣象事件釋放的能量至少相當於 Terra 地區普通雷擊能量的一百倍。

研究團隊在 2021 年至 2022 年之間發生的四場被歸類為隱形的超級風暴中發現了強烈的電活動。 Esses 現象專門位於這顆氣態巨行星的北赤道帶。在此觀測期間，同一區域沒有同時發生多個風暴，這創造了一個理想的機會之窗，使太空船的儀器能夠精確定位在深空偵測到的電磁脈衝的起源。

在最接近木星大氣層的過程中，探測器平均每秒記錄到三次明亮的閃光。用於研究的最終資料庫統計了 613 個微波脈衝，為了解地外氣候動態提供了可靠的材料。

– 分析的脈衝顯示功率的極大變化，從相當於地球閃電的水平到高出數百倍的峰值。

– 連接到探測器的微波輻射計使精確測量成為可能，探測器是一種設計用於穿越地球稠密雲層的設備。

– 風暴測繪得到了 Telescópio Espacial Hubble 拍攝的圖像和世界各地業餘天文學家網路的支持。

監測赤道帶的隱形風暴

使用基於無線電發射的儀器使科學家能夠規避長期以來對地球夜間觀測所施加的限制。 Historicamente、Júpiter 的厚雲遮住了可見的放電閃光，這使得釋放能量的估計不準確，而且經常被低估。輻射計有效地克服了這一物理障礙，因為無線電波可以穿過多個大氣層，而不會受到氣體密度或懸浮顆粒的顯著幹擾。

一次隔離單一活動風暴是測量成功的決定因素。 Essa 罕見的氣象條件發生在北赤道帶對流活動自然暫停期間。與其他巨大的 Júpiter 地層相比，監測到的隱形超級風暴的雲塔高度適中，但表現出在幾個月內維持長時間電活動的獨特能力。對 613 個脈衝的統計分析證實，該儀器能夠捕捉全譜事件，糾正了先前太空任務中僅檢測到最極端雷擊的偏差，並造成了所有木星閃電都是超級閃電的錯誤前提。

大氣動力學驅動放電強度

Júpiter 大氣層的化學成分是解釋其風暴強度的核心因素之一。這個環境幾乎完全由氫氣主導，這與構成 Terra 大氣層的氮氣和氧氣混合物形成鮮明對比。 Essa 結構差異從根本上改變了潮濕對流過程，這是形成帶電雲和隨後釋放放電的引擎。

在這顆巨大的行星上，潮濕的空氣相對於周圍的氣體變得更重。 Essa 物理特性要求下層有更多的熱能積累，以便空氣能夠上升並產生風暴所需的不穩定性。 Quando 這個能量最終突破了密度屏障，爆發性地釋放。

作為這種流體動力學的直接結果，木星風暴能夠達到距其底部超過 100 公里的高度。 Na Terra，風暴形成的高度很少超過 10 公里。 Essa巨大的垂直距離為顆粒的摩擦和水蒸氣的凝結提供了更大的空間，放大了過程中產生的放電的最終功率。

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無線電發射克服了視覺觀察障礙

該任務的微波輻射計以 600 MHz 的特定頻率運行，將電脈衝記錄為行星亮度溫度的急劇異常。 Essa 技術方法允許直接在其發電源處測量放電功率。

透過測量源頭的能量，研究人員大大減少了通常與雲層訊號衰減或探測器與事件之間的巨大距離相關的數學不確定性。在特定的飛越中，距離如此之近，以至於每隔幾分鐘就會記錄到數百個脈衝。

為了建立一個易於理解的對比，科學家將木星的無線電發射與在不同波長下獲得的地面資料庫進行了比較。數學模型需要複雜的外推來調整兩顆行星的能譜。

根據資料轉換所採用的光譜模型，Júpiter 中射線的最大功率可以計算為相當於常見放電的功率

電氣事件分佈和望遠鏡支持

先前的調查已經繪製出 Júpiter 兩極附近閃電發生次數增加的趨勢。最近的數據透過關註一般大氣平靜期間的赤道風暴，從而填補了一個重要的空白，從而可以繪製不同緯度的頻率和強度。

這種映射的準確性在很大程度上取決於視覺支援網絡。 Enquanto 探測器接收了不可見的無線電訊號，地球軌道上的望遠鏡和地面天文台確認了雲團的確切位置，確保每個無線電脈衝與正確的風暴相關聯。

雲和帶電粒子的形成機制

Júpiter 中射線形成背後的物理原理遵循陸地氣象學中觀察到的基本原理，涉及水蒸氣的快速上升，當到達冰凍溫度的高度時會凝結。 Esse 過程產生大量帶電粒子。當液滴和冰晶在上升氣流和下降氣流中劇烈碰撞時，它們會因重量和電荷而分離，產生巨大的電位差，不可避免地導致大規模放電。 Embora 此循環類似於 Terra，它在極端重力、巨大大氣壓力和獨特化學成分的條件下運作。科學界仍在調查這種不成比例的力量的主要驅動力是否是由氫主導的大氣層，還是雲塔的巨大高度，它延長了放電和熱能累積所覆蓋的距離。

太陽系氣態體光譜的變化

最近的測量表明，在分析的同一場風暴中，脈衝的功率變化很大且不可預測。 Enquanto 一些電氣事件接近 Terra 夏季風暴中記錄的典型值，其他電氣事件超出了這些標記幾個數量級。 Essa 的高變異性表明 Júpiter 不僅是超級閃電的產生者，而且是一個複雜的環境，根據每個雲的微氣候條件，可以承載完整且多樣化的電活動。

自 2016 年以來，這項太空任務一直在圍繞這顆巨行星運行，持續提供迄今為止獲得的有關地外氣象現象的最詳細、連續的數據集。透過數千公里不透明雲層檢測排放的技術能力代表了方法上的重大進步。累積的數據不僅解開了Júpiter的秘密，也提供了有價值的相似之處，幫助氣象學家更深入了解Terra本身發生的極端天氣現象。