Untersuchungen auf der Grundlage von Daten der Juno-Sonde Nasa ergaben, dass die Strahlen in Júpiter möglicherweise deutlich stärker sind als die in Terra beobachteten. Die Studie analysierte Radioemissionen, die bei der Annäherung an einzelne Stürme auf dem Riesenplaneten erfasst wurden, und zeigte, dass einige elektrische Entladungen auf dem Jupiter Energie freisetzen, die mindestens dem Hundertfachen der Energie eines typischen Erdblitzes entspricht. Wissenschaftler untersuchten die Aktivität von vier Superstürmen, die zwischen 2021 und 2022 im nördlichen Äquatorgürtel von Júpiter auftraten, und zeichneten bei nahen Vorbeiflügen durchschnittlich drei Blitze pro Sekunde auf.
Stealthy Supertempestades ermöglichte genaue Messungen
Das vorübergehende Ausbleiben mehrerer gleichzeitiger Stürme in der nördlichen Äquatorregion ermöglichte es den Forschern, den Ursprung der erkannten Impulse genau zu bestimmen. Der seltene Zustand Essa war der Schlüssel zur Zuordnung jeder Entladung zu bestimmten Wolkenstrukturen und überwand damit die Einschränkungen früherer Beobachtungen, die oft Signale aus verschiedenen Quellen verwechselten. Die Sonde Juno zeichnete während dieser Durchgänge 613 Mikrowellenimpulse auf und analysierte sie, wobei eine breite Intensitätsverteilung festgestellt wurde.
Michael Wong, Planetenforscher bei Universidade bei Califórnia bei Berkeley und Hauptautor der Studie, betonte die Bedeutung dieser isolierten Konfiguration. Die analysierten Superstürme stellten im Vergleich zu anderen Jupiterformationen Wolkentürme von bescheidener Höhe dar, behielten jedoch über Monate hinweg eine anhaltende Aktivität bei. Die Dynamik von Essa ermöglichte es dem Team, sowohl schwächere als auch intensivere Ereignisse zu erfassen und frühere Schlussfolgerungen zu korrigieren, die nur auf den stärksten Blitzeinschlägen basierten.
Das Instrumentação-Radio überwindet optische Einschränkungen
- Das Mikrowellenradiometer von Juno arbeitete mit einer Frequenz von 600 MHz und durchdrang die dichten Wolken des Planeten ohne nennenswerte Störungen.
- Imagens von Telescópio Espacial Hubble und Beobachtungen von Amateurastronomen halfen bei der genauen Identifizierung spezifischer Stürme während Vorbeiflügen.
- Die Stärke der Impulse variierte je nach verwendetem Spektralmodell von ähnlichen Werten wie terrestrische Blitze bis zu mehr als dem Hundertfachen.
Der Funkemissionsansatz ermöglichte es, die Leistung direkt an der Quelle zu messen und so Unsicherheiten im Zusammenhang mit der Dämpfung durch Wolken oder Entfernung zu reduzieren. Das dicke Nuvens verdeckte oft die in früheren Beobachtungen sichtbaren Blitze, was genaue Schätzungen der freigesetzten Energie schwierig machte. Das Radiometer zeichnete Impulse als Anomalien der Helligkeitstemperatur auf und lieferte zuverlässigere Daten über die tatsächliche Intensität der Entladungen.
Atmosphärisches Composição erklärt höhere Intensität
Die Atmosphäre von Júpiter besteht hauptsächlich aus Wasserstoff, im Gegensatz zu der in Terra vorherrschenden Mischung aus Stickstoff und Sauerstoff. Die Zusammensetzung von Essa verändert grundlegend den feuchten Konvektionsprozess, der für die Entstehung von Gewittern und elektrischen Entladungen verantwortlich ist. Auf dem Riesenplaneten wird feuchte Luft schwerer und erfordert eine größere Ansammlung von Energie, um aufzusteigen und atmosphärische Instabilität zu erzeugen.
Como Infolgedessen erreichen Jupiterstürme Höhen von mehr als 100 Kilometern, verglichen mit etwa 10 Kilometern bei terrestrischen Stürmen. Essa Ein viel größerer vertikaler Abstand trägt zur Freisetzung intensiverer Energie bei, wenn Wasserdampf zu Tropfen und Eiskristallen kondensiert. Die elektrischen Lademechanismen scheinen auf beiden Planeten ähnlich zu sein, allerdings verstärken die physikalischen Bedingungen die Endleistung der Entladungen deutlich. Die Konvektion in Júpiter transportiert Wärme auf besondere Weise aus tiefen Schichten an die Spitze der Atmosphäre und erzeugt starke Winde und intensive Blitze, die für die größten Stürme des Planeten charakteristisch sind.
Ereignis Variabilidade enthüllt das gesamte Spektrum
Messungen zeigten, dass die Stärke der Impulse innerhalb jedes analysierten Sturms stark schwankte. Alguns-Ereignisse näherten sich den typischen terrestrischen Werten, während andere diese um Größenordnungen übertrafen. Die Variabilität von Essa lässt darauf schließen, dass Júpiter ein vollständiges Spektrum elektrischer Aktivität beherbergt und nicht nur die extremsten Ereignisse, wie bisher angenommen.
Die Forscher betonten, dass Unsicherheiten bei Spektralvergleichen noch immer die endgültigen Schlussfolgerungen über die Leistungsobergrenze einschränken. Novas-Analysen mit Daten in Frequenzbändern, die näher an Terra und Júpiter liegen, können diese Berechnungen verfeinern. Die Sonde Juno, die sich seit 2016 im Orbit befindet, hat den bisher detailliertesten Datensatz zu diesen Phänomenen geliefert, was einen erheblichen Fortschritt gegenüber früheren Beobachtungen darstellt, die auf das sichtbare oder infrarote Spektrum beschränkt waren.