Petir di Jupiter mencapai kekuatan hingga 100 kali lebih besar dibandingkan petir di bumi

Penelitian berdasarkan data dari probe Juno, Nasa, mengungkapkan bahwa sinar di Júpiter mungkin jauh lebih kuat dibandingkan sinar yang diamati di Terra. Studi tersebut menganalisis emisi radio yang ditangkap selama pendekatan terhadap badai terisolasi di planet raksasa tersebut, menunjukkan bahwa beberapa pelepasan listrik Jovian melepaskan energi yang setara dengan setidaknya 100 kali lipat energi petir pada umumnya di Bumi. Para ilmuwan memeriksa aktivitas empat badai super yang terjadi antara tahun 2021 dan 2022 di sabuk khatulistiwa utara Júpiter, mencatat rata-rata tiga kilatan petir per detik selama jarak dekat.

Supertempestades yang tersembunyi memungkinkan pengukuran yang akurat

Tidak adanya beberapa badai secara bersamaan di wilayah khatulistiwa utara untuk sementara waktu memungkinkan para peneliti untuk menentukan dengan tepat asal usul gelombang yang terdeteksi. Kondisi langka Essa adalah kunci untuk mengaitkan setiap pelepasan dengan struktur awan tertentu, mengatasi keterbatasan pengamatan sebelumnya yang sering kali mengacaukan sinyal dari sumber berbeda. Probe Juno merekam dan menganalisis 613 gelombang mikro selama lintasan ini, menunjukkan distribusi intensitas yang luas.

Michael Wong, ilmuwan planet di Universidade di Califórnia di Berkeley dan penulis utama studi ini, menyoroti pentingnya konfigurasi terisolasi ini. Badai super yang dianalisis menunjukkan menara awan dengan ketinggian sedang dibandingkan formasi Jovian lainnya, namun tetap mempertahankan aktivitas yang berkepanjangan selama berbulan-bulan. Dinamika Essa memungkinkan tim untuk menangkap peristiwa yang lebih lemah dan lebih intens, mengoreksi kesimpulan sebelumnya hanya berdasarkan sambaran petir paling kuat.

Radio Instrumentação mengatasi keterbatasan optik

• Radiometer gelombang mikro Juno beroperasi pada frekuensi 600 MHz, menembus awan tebal di planet ini tanpa gangguan berarti.
• Imagens dari Telescópio Espacial Hubble dan pengamatan oleh astronom amatir membantu mengidentifikasi badai tertentu secara akurat selama terbang lintas.
• Kekuatan pulsa bervariasi dari tingkat yang serupa dengan petir terestrial hingga lebih dari 100 kali lebih tinggi, bergantung pada model spektral yang diadopsi.

Pendekatan emisi radio memungkinkan pengukuran daya secara langsung pada sumbernya, sehingga mengurangi ketidakpastian yang terkait dengan redaman oleh awan atau jarak. Nuvens yang tebal sering kali mengaburkan kilatan cahaya yang terlihat pada pengamatan sebelumnya, sehingga menyulitkan perkiraan akurat energi yang dilepaskan. Radiometer mencatat denyut sebagai anomali suhu kecerahan, sehingga menawarkan data yang lebih andal mengenai intensitas pelepasan muatan sebenarnya.

Composição atmosfer menjelaskan intensitas yang lebih tinggi

Atmosfer Júpiter terutama terdiri dari hidrogen, berbeda dengan campuran nitrogen dan oksigen yang dominan di Terra. Komposisi Essa secara mendasar mengubah proses konveksi lembab yang bertanggung jawab atas pembentukan badai petir dan pelepasan listrik. Di planet raksasa, udara lembab menjadi lebih berat sehingga membutuhkan akumulasi energi yang lebih besar untuk naik dan menimbulkan ketidakstabilan atmosfer.

Como Akibatnya, badai Jovian mencapai ketinggian lebih dari 100 kilometer, dibandingkan dengan sekitar 10 kilometer pada badai terestrial. Essa jarak vertikal yang jauh lebih besar berkontribusi terhadap pelepasan energi yang lebih intens ketika kondensasi uap air menjadi tetesan dan kristal es terjadi. Mekanisme pengisian listrik tampak serupa di kedua planet, namun kondisi fisik secara signifikan memperkuat kekuatan akhir pelepasan muatan listrik. Konveksi di Júpiter mengangkut panas dari lapisan dalam ke bagian atas atmosfer dengan cara yang berbeda, menghasilkan angin kencang dan kilat hebat yang menjadi ciri badai besar di planet ini.

Acara Variabilidade Mengungkapkan Spektrum Penuh

Pengukuran menunjukkan bahwa kekuatan getaran sangat bervariasi dalam setiap badai yang dianalisis. Peristiwa Alguns mendekati nilai terestrial pada umumnya, sementara peristiwa lainnya melebihi nilai tersebut dengan urutan besarnya. Variabilitas Essa menunjukkan bahwa Júpiter menampung spektrum aktivitas listrik yang lengkap, bukan hanya kejadian paling ekstrem seperti yang diyakini sebelumnya.

Para peneliti menekankan bahwa ketidakpastian dalam perbandingan spektral masih membatasi kesimpulan pasti mengenai batas daya atas. Analisis Novas dengan data dalam pita frekuensi yang mendekati Terra dan Júpiter akan dapat menyempurnakan penghitungan ini. Pesawat luar angkasa Juno, yang mengorbit sejak tahun 2016, telah menyediakan kumpulan data paling rinci hingga saat ini mengenai fenomena ini, yang mewakili kemajuan signifikan dibandingkan pengamatan sebelumnya yang terbatas pada spektrum tampak atau inframerah.