“浅闪电”和“蘑菇”向美国宇航局朱诺科学家泄漏氨气

看到小的明亮的弹出云层高于周围特征

航天器可能发现了无色气体藏在太阳系最大的行星居民中的位置。

美国宇航局朱诺号木星任务的新结果表明
我们太阳系最大的星球是所谓的“浅闪电”的所在地。
意外的放电形式,浅闪电来自于
含有氨水溶液的云,而地球上的闪电
源于水云。

其他新发现表明猛烈的雷暴
据悉,这家天然气巨头可能会形成富含氨水的泥泞冰雹。
科学团队称“蘑菇”;他们从本质上将蘑菇球理论化
在高层大气中绑架氨和水并将其带入深处
木星的气氛。

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浅闪电
调查结果将于周四发布,
8月6日发表在《自然》杂志上
可在《地球物理研究杂志:行星》上在线获得。

以来
美国宇航局的旅行者号飞行任务于1979年首次看到木星闪电
行星的闪电类似于地球的闪电,仅在雷暴时发生
在水的所有阶段都存在的地方-冰,液体和天然气。在木星
这将使暴风雨低于海平面以下28至40英里(45至65公里)
可见云,温度徘徊在32华氏度(0
摄氏度,水冻结的温度)。旅行者看见闪电
是木星云顶上的亮点,表明这些闪光是由
在深水云中
朱诺(Juno)的恒星参考单元(Stellar Reference Unit)在木星的阴暗面观察到的闪电闪烁着一个不同的故事。

“朱诺的关闭
云顶的飞越使我们看到了令人惊讶的东西-更小,更浅
闪烁-起源于木星大气的高度比
以前认为可能的,”海蒂说
美国宇航局喷气机朱诺的辐射监测调查负责人贝克尔
南加州推进实验室和《自然》杂志的主要作者
纸。

贝克尔
和她的研究小组认为,木星的强雷暴掠过水冰晶体
高出地球大气层,比木星大气层高16英里(25公里)
水云,它们遇到大气氨气使冰融化,
形成新的氨水溶液。在如此高的海拔,温度低于
零下126华氏度(零下88摄氏度)-太冷,无法饮用纯净液体
水存在。

“在
在这些海拔高度,氨水起防冻剂的作用,降低了熔点
水冰,并与氨水液体形成云团,”
贝克尔说。 “在这种新状态下,氨水液体的液滴会掉落
与上升的水冰晶体碰撞并使云层带电。这是一个
令人惊讶的是,地球上不存在氨水云。”

浅层闪电因素成为另一个难题
木星大气的内部工作原理:朱诺的微波辐射计仪器
发现氨已耗尽-这是
可以说,失踪-来自木星大部分的大气层。更令人困惑的是
随着木星大气层中氨气的移动,氨气的量也会发生变化。

“先前,
科学家意识到有少量的氨失踪,但没人意识到
这些口袋有多深或覆盖了木星的大部分,”斯科特说
圣路易斯西南研究所的朱诺首席研究员波尔顿(Bolton)
安东尼奥“我们正在努力解释氨水对氨的消耗。
只能下雨,但雨水的深度不能达到观测值。我意识到
像冰雹一样的固体可能会更深并吸收更多的氨。当海蒂
发现浅闪电,我们意识到我们有证据表明氨会与
大气中的水,因此闪电是难题的关键。”

此图描绘了
此图描绘了木星上“浅闪电”和“蘑菇”的演变过程。图片来源:NASA / JPL-Caltech / SwRI / CNRS
›完整图像和标题

木马蘑菇

一个
昨天在《地球物理研究杂志:行星》上发表的第二篇论文设想了2/3水的奇特酿造
1/3的氨气成为木星冰雹的种子,被称为蘑菇。
由一层厚厚的水冰覆盖的水氨雪泥和冰层组成
地壳,蘑菇球的产生方式与冰雹在地球上的产生方式类似-通过生长
它们在大气中上下移动时会更大。

“最终,蘑菇球变得很大,甚至是上升气流
不能握住它们,它们会掉入更深的大气层,遇到更温暖的温度
温度,它们最终会完全蒸发掉,”朱诺Tristan Guillot说
法国尼斯蔚蓝海岸大学的联合研究员,主要作者
第二篇论文。 “其
动作将氨和水向下拖到地球深处
大气层。那解释了
为什么我们在Juno的微波辐射仪上看不到这些东西太多。”

“将这两个结果结合起来对于解决问题至关重要
木星失踪的氨的奥秘,”博尔顿说。“
出来,氨实际上并没有丢失;它只是在
伪装,通过与水混合伪装自己。解决方案非常
这个理论简单而优雅:当水和氨处于液体中时
状态,直到我们达到蒸发的深度,我们才看不见它们-
那很深。”

了解木星的气象使我们能够
发展太阳系中所有行星的大气动力学理论
以及在太阳系外发现的系外行星。比较中
暴风雨和大气物理学如何作用于整个太阳系,使行星
科学家在不同条件下测试理论。

有关任务的更多信息

九年前的今天,太阳能木星探险家发射升空,
在2011年8月5日。上个月是第四个
到达木星一周年。自进入
天然气巨人的轨道,朱诺(Juno)进行了27次科学飞越,并记录了300多次
万英里(4.83亿公里)。

JPL,
加州帕萨迪纳市Caltech的一个部门负责管理Juno任务,
美国圣路易斯西南研究所首席研究员斯科特·博尔顿(Scott Bolton)
安东尼奥Juno是NASA新前沿计划的一部分,该计划由NASA管理
位于阿拉巴马州汉斯维尔的马歇尔太空飞行中心,负责该机构的科学任务
华盛顿首府。丹佛的洛克希德·马丁航天中心建造并运营着
飞船。

有关朱诺的更多信息
可在以下位置获得:

https://www.nasa.gov/juno

https://www.missionjuno.swri.edu

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加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室。
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黛比·施密德(Deb Schmid)
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弗朗索瓦·马吉尼奥特
法国巴黎国家科学研究中心
+33 1 44 96 51 51
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2020-153

此图描绘了木星上的高空雷暴

看到小的明亮的弹出云层高于周围特征