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木星閃電的威力可達(dá)地球的100萬倍。
木星閃電的強度可達(dá)地球閃電的100倍以上。個別甚至可達(dá)地球閃電的100萬倍。NASA / JPL-Caltech / SwRI / MSSS / Gerald Eichst?dt
木星的大氣層中也有閃電。
近日加州大學(xué)伯克利分校的研究人員稱，他們根據(jù)朱諾（Juno）探測器提供的數(shù)據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，木星閃電的威力可達(dá)地球閃電的100倍，甚至100萬倍。
木星以巨型風(fēng)暴著稱。其中一些如“大紅斑”可以持續(xù)幾百年。這些風(fēng)暴通常也會產(chǎn)生閃電。它們可以為我們提供與木星大氣對流機制有關(guān)的線索。
對流指的是熱量自下向上的傳遞過程。木星大氣由于其主要成份是氫，其產(chǎn)生的對流運動與地球有所不同。在地球上，濕潤的空氣比木星上更具浮力。而木星風(fēng)暴需要更多的能量才能上升。而當(dāng)這些風(fēng)暴上升到大氣頂部，能夠產(chǎn)生速度極高的風(fēng)和異常強烈的閃電，其釋放出的能量遠(yuǎn)超地球。
要想觀測到木星上的閃電并不難。事實上，幾乎所有路過或入軌的探測器都曾拍到過木星閃電。尤其在木星的夜面。在黑暗中，這些閃電會像螢火蟲一樣閃爍。
強大的閃電比較容易被探測到。但朱諾還能看到較弱的閃電。這些閃電和地球上的閃電更為相似。朱諾的微波輻射計能夠以極高的精度測量閃電。雖然不是最初的設(shè)計用途，但是朱諾只要將它指向木星大氣，就能感知到閃電風(fēng)暴產(chǎn)生的微波輻射。
不過若要將閃電和具體的風(fēng)暴對應(yīng)起來并不容易。這是因為在木星大氣的各個環(huán)帶中，經(jīng)常同時存在著多個風(fēng)暴。有些木星風(fēng)暴還是“隱形”的。這些風(fēng)暴同樣強大，但云頂較低，因此從外部觀測不到。
在朱諾的12次風(fēng)暴飛越中，有4次探測到了閃電產(chǎn)生的微波靜電，平均每秒3次。朱諾總共發(fā)現(xiàn)了613個微波脈沖，其中一次飛越便一次性發(fā)現(xiàn)了206個。
木星上的閃電威力之強極其驚人。有一些閃電的強度與地球閃電相當(dāng)，有一些的強度可以超過地球閃電強度的100倍。研究人員稱，部分最強的閃電強度甚至可達(dá)地球閃電強度的100萬倍。
地球閃電通常一次能釋放1千兆焦耳（相當(dāng)于10億焦耳）的能量，相當(dāng)于240千克TNT爆炸。而木星閃電釋放的能量可達(dá)500千兆焦耳至10000千兆焦耳。
木星閃電的產(chǎn)生方式和地球大致相同。水汽在大氣中上升后會凝結(jié)成水滴和冰晶，并因摩擦而帶電，進而導(dǎo)致云層和地面（木星上則是深層大氣）之間產(chǎn)生巨大的電壓差。
閃電威力越大，意味著電壓差越大。目前科學(xué)家還不清楚為何木星大氣層中會產(chǎn)生如此巨大的電壓差。謎底可能與大氣成份的差異或風(fēng)暴的龐大體積有關(guān)；也可能是因為木星上若要產(chǎn)生閃電，水汽對流需要積累更多的熱量，因而釋放出的能量也更大。
黃線是朱諾探測器2022年8月17日的飛行路線，青色圓環(huán)標(biāo)出的是其探測到的閃電輻射脈沖所在位置。Michael Wong / UC Berkeley
參考
Radio Pulse Power Distribution of Lightning in Jupiter's 2021–2022 Stealth Superstorms
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2025AV002083
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