Έρευνα που βασίζεται σε δεδομένα από τον ανιχνευτή Juno, Nasa, αποκάλυψε ότι οι ακτίνες στο Júpiter μπορεί να είναι σημαντικά πιο ισχυρές από αυτές που παρατηρούνται στο Terra. Η μελέτη ανέλυσε τις ραδιοεκπομπές που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια προσεγγίσεων σε μεμονωμένες καταιγίδες στον γιγάντιο πλανήτη, υποδεικνύοντας ότι ορισμένες ηλεκτρικές εκκενώσεις του Jovian απελευθερώνουν ενέργεια ισοδύναμη με τουλάχιστον 100 φορές αυτή των τυπικών κεραυνών της Γης. Οι επιστήμονες εξέτασαν τη δραστηριότητα σε τέσσερις υπερκαταιγίδες που σημειώθηκαν μεταξύ 2021 και 2022 στη βόρεια ισημερινή ζώνη του Júpiter, καταγράφοντας κατά μέσο όρο τρεις λάμψεις ανά δευτερόλεπτο κατά τη διάρκεια κοντινών πτήσεων.
Το Stealthy Supertempestades επέτρεψε τις ακριβείς μετρήσεις
Η προσωρινή απουσία πολλαπλών ταυτόχρονων καταιγίδων στη βόρεια περιοχή του Ισημερινού επέτρεψε στους ερευνητές να εντοπίσουν με ακρίβεια την προέλευση των ανιχνευόμενων παλμών. Η σπάνια συνθήκη Essa ήταν το κλειδί για τη συσχέτιση κάθε εκφόρτισης με συγκεκριμένες δομές νέφους, ξεπερνώντας τους περιορισμούς προηγούμενων παρατηρήσεων που συχνά συγχέουν τα σήματα από διαφορετικές πηγές. Ο ανιχνευτής Juno κατέγραψε και ανέλυσε 613 παλμούς μικροκυμάτων κατά τη διάρκεια αυτών των περασμάτων, αποκαλύπτοντας μια ευρεία κατανομή εντάσεων.
Ο Michael Wong, πλανητικός επιστήμονας στο Universidade στο Califórnia στο Berkeley και κύριος συγγραφέας της μελέτης, τόνισε τη σημασία αυτής της απομονωμένης διαμόρφωσης. Οι υπερκαταιγίδες που αναλύθηκαν παρουσίασαν πύργους σύννεφων μέτριου ύψους σε σύγκριση με άλλους σχηματισμούς του Jovian, αλλά διατήρησαν παρατεταμένη δραστηριότητα για μήνες. Η δυναμική του Essa επέτρεψε στην ομάδα να καταγράψει τόσο πιο αδύναμα όσο και πιο έντονα γεγονότα, διορθώνοντας προηγούμενα συμπεράσματα που βασίζονταν μόνο στα πιο δυνατά χτυπήματα κεραυνών.
Το ραδιόφωνο Instrumentação ξεπερνά τους οπτικούς περιορισμούς
- Το ραδιόμετρο μικροκυμάτων του Juno λειτουργούσε σε συχνότητα 600 MHz, διαπερνώντας τα πυκνά σύννεφα του πλανήτη χωρίς σημαντικές παρεμβολές.
- Το Imagens του Telescópio Espacial Hubble και οι παρατηρήσεις από ερασιτέχνες αστρονόμους βοήθησαν στον ακριβή εντοπισμό συγκεκριμένων καταιγίδων κατά τη διάρκεια των πτήσεων.
- Οι παλμοί διέφεραν σε ισχύ από επίπεδα παρόμοια με εκείνα των επίγειων κεραυνών έως περισσότερο από 100 φορές υψηλότερα, ανάλογα με το φασματικό μοντέλο που υιοθετήθηκε.
Η προσέγγιση των ραδιοεκπομπών κατέστησε δυνατή τη μέτρηση της ισχύος απευθείας στην πηγή, μειώνοντας τις αβεβαιότητες που σχετίζονται με την εξασθένηση από τα σύννεφα ή την απόσταση. Οι παχιές Nuvens συχνά συγκαλύπτουν λάμψεις ορατές σε προηγούμενες παρατηρήσεις, καθιστώντας δύσκολη την ακριβή εκτίμηση της εκλυόμενης ενέργειας. Το ραδιόμετρο κατέγραψε παλμούς ως ανωμαλίες στη θερμοκρασία φωτεινότητας, προσφέροντας πιο αξιόπιστα δεδομένα για την πραγματική ένταση των εκκενώσεων.
Το Atmospheric Composição εξηγεί την υψηλότερη ένταση
Η ατμόσφαιρα του Júpiter αποτελείται κυρίως από υδρογόνο, σε αντίθεση με το μείγμα αζώτου και οξυγόνου που κυριαρχεί στο Terra. Η σύνθεση Essa αλλάζει θεμελιωδώς τη διαδικασία υγρής μεταφοράς που είναι υπεύθυνη για το σχηματισμό καταιγίδων και ηλεκτρικών εκκενώσεων. Στον γιγάντιο πλανήτη, ο υγρός αέρας γίνεται βαρύτερος, απαιτώντας μεγαλύτερη συσσώρευση ενέργειας για να ανέβει και να δημιουργήσει ατμοσφαιρική αστάθεια.
Como Ως αποτέλεσμα, οι καταιγίδες Jovian φτάνουν σε ύψη άνω των 100 χιλιομέτρων, σε σύγκριση με περίπου 10 χιλιόμετρα στις επίγειες καταιγίδες. Το Essa πολύ μεγαλύτερη κατακόρυφη απόσταση συμβάλλει στην απελευθέρωση πιο έντονης ενέργειας όταν συμβαίνει συμπύκνωση υδρατμών σε σταγόνες και κρυστάλλους πάγου. Οι μηχανισμοί ηλεκτρικής φόρτισης εμφανίζονται παρόμοιοι και στους δύο πλανήτες, αλλά οι φυσικές συνθήκες ενισχύουν σημαντικά την τελική ισχύ των εκκενώσεων. Η μεταφορά στο Júpiter μεταφέρει θερμότητα από τα βαθιά στρώματα στην κορυφή της ατμόσφαιρας με ευδιάκριτο τρόπο, δημιουργώντας ισχυρούς ανέμους και έντονους κεραυνούς που χαρακτηρίζουν τις μεγάλες καταιγίδες του πλανήτη.
Το συμβάν Variabilidade αποκαλύπτει πλήρες φάσμα
Οι μετρήσεις έδειξαν ότι η ισχύς των παλμών διέφερε ευρέως σε κάθε καταιγίδα που αναλύθηκε. Τα γεγονότα Alguns προσέγγισαν τυπικές επίγειες τιμές, ενώ άλλα τα ξεπέρασαν κατά τάξεις μεγέθους. Η μεταβλητότητα του Essa υποδηλώνει ότι το Júpiter φιλοξενεί ένα πλήρες φάσμα ηλεκτρικής δραστηριότητας, όχι μόνο τα πιο ακραία γεγονότα όπως πιστεύαμε προηγουμένως.
Οι ερευνητές τόνισαν ότι οι αβεβαιότητες στις φασματικές συγκρίσεις εξακολουθούν να περιορίζουν τα οριστικά συμπεράσματα σχετικά με το ανώτερο όριο ισχύος. Οι αναλύσεις Novas με δεδομένα σε ζώνες συχνοτήτων πιο κοντά στο Terra και το Júpiter θα είναι σε θέση να βελτιώσουν αυτούς τους υπολογισμούς. Ο ανιχνευτής Juno, σε τροχιά από το 2016, παρείχε το πιο λεπτομερές σύνολο δεδομένων μέχρι σήμερα για αυτά τα φαινόμενα, αντιπροσωπεύοντας σημαντική πρόοδο σε σχέση με προηγούμενες παρατηρήσεις που περιορίζονταν στο ορατό ή υπέρυθρο φάσμα.