A Jupiter villámlása mindig rejtély maradt a tudósok számára. A Juno űrszonda munkájának köszönhetően a csillagászok végül rájöttek, hogy a gáz óriás villámlása sokkal több közös a Földdel, mint azt korábban gondolták. Ez azonban nem teszi őket kevésbé furcsavá.
A NASA Juno űrhajója által szolgáltatott adatok azt mutatták, hogy a Jupiter villámcsapása a megahertz tartományban fordulhat elő, nem csak a kilohertz tartományban, amint azt korábban megfigyeltük. A beérkezett információk alapján a két tudományos csoport elkészítette jelentését.
„A Juno küldetés előtt a Jupiter villámcsapásait vizuálisan vagy a rádióhullámok kiloherts-tartományában regisztrálták, de a megahertz tartományban nem, ami jellemző a Föld villámlására. Számos elméletet javasoltak, amelyek megmagyarázhatják ezt a jelenséget, de egyikük sem adott meg határozott választ”- mondta Shannon Brown, a NASA sugárhajtású laboratóriumának tudósa.
A Jupiter durva légkörében számos vihar gyakori. A tudósok régóta feltételezték, hogy ebben az esetben villámlás is lehet. Ezt a jelenséget megerősítették, amikor a Voyager 1 űrszonda 1979. márciusában elrepült Jupiter mellett, ami zivatar aktivitást mutatott a gázipari óriáson. Ezt követően ezt a tevékenységet a Voyager-2, Galileo és Cassini járművekkel megerősítették. Az első Voyager által felfedezett alacsony frekvenciájú jeleket informálisan "síp" -nek hívták, mert hasonlítottak a sípcsökkenés hangjára.
A tudósokat azonban egész idő alatt érdekli az a kérdés, hogy a Jupiter villámlása miért különbözik a hasonló jelenségektől a Földön, és csak korlátozott frekvenciatartományban generál rádióhullámokat. Számos elméletet javasoltak a kérdés kezelésére, de egyikük sem állt közel a válaszhoz.
2016 óta a "Juno" 377 kisülést regisztrált egy olyan rádióhullám-sugármérővel, amely széles spektrumú elektromágneses hullámokat képes elfogni a bolygó nyolc teljes pályájának részeként. Ezek a fáklyák rádióhullámokat generáltak a megaherc és a gigaherc sávokban, ami azt mutatta, hogy hasonlóak a Föld villámlásához.
„Nekünk úgy tűnik, hogy sikerült meghatározni a rádióhullámok jelenlétét a megahertz és a gigaherc tartományban, mivel a Juno űrszonda a többihez legközelebb esett ezekhez a villámokhoz. Ezenkívül külön figyeltük azokat a rádiófrekvenciákat, amelyek áthatolhatnak a Jupiter ionoszféráján”- mondja Brown.
A tudósok arról is beszámolnak, hogy a Jupiternél szinte minden zivatar aktivitást a pólusokon lokalizálnak, míg a Földön a villámlás gyakrabban fordul elő az Egyenlítőn. Ez utóbbi azzal magyarázható, hogy a Föld trópusi és egyenlítői szélessége több hőt kap a Naptól, mint a mérsékelt és sarki éghajlati régiók. Ennek eredményeként a meleg, nedves levegő a konvekción keresztül emelkedik, gyakran zivatarokat okozva.
Promóciós videó:
A Jupiter 25-szer kevesebb hőt kap a Naptól, mint a Föld, ugyanakkor hatalmas mennyiségű belső hőenergiát bocsát ki. Az Egyenlítőn egyensúly jön létre az utóbbi és a kívülről érkező sugárzás között, ami megakadályozza a konvekciót. A pólusoknál a meleg gázok szabadon emelkednek, ami feltételeket teremt a nehéz zivatarhoz. Ugyanakkor meg kell jegyezni, hogy a villámlás leggyakrabban pontosan a gáz óriás északi féltekéjén fordul elő. A bolygó további kutatásainak részeként a tudósok magyarázatot akarnak találni erre.
A Cseh Tudományos Akadémia kutatói által közzétett második tudományos cikk kimondja, hogy Jupiter villámának sokkal inkább hasonlít a Földéhez. A több mint 1600 rádiójelet rögzítve és elemezve (a Voyager 1 csak 167-re tudott adatokat gyűjteni) a tudósok rájöttek, hogy a Jupiter villámsebességének csúcsán másodpercenként 4 löket frekvenciáján sztrájkolnak, ami hasonló a Földön megfigyelthez. A Voyager 1 adatai a kis minta miatt csak egy találatot mutattak néhány másodperc alatt.
Mindkét tanulmány együttesen nyújtja a Jupiter zivatarok tevékenységének leg részletesebb képet, és fontos tudnivalókat ad a tudósoknak a bolygó sűrű mennydörgés közben zajló komplex dinamikus folyamatok megértéséhez.
"Ezek az adatok segítenek jobban megérteni a Jupiternél áramló energiaáramok összetételét és áramlását" - mondta Brown.
Emlékezzünk arra, hogy a Juno szondát 2011 augusztusában indították el. 2016-ban lépett be a Jupiter pályájára, és 2017 júliusában az eszköz először fényképezte a bolygó nagy és kis vörös foltjait.
A közelmúltban ismertté vált, hogy a NASA 2021-ig meghosszabbította a Juno-misszió munkáját Jupiter felfedezése céljából. Megjegyzendő, hogy a szonda további 23 járatot képes végrehajtani a Jupiter felső légkörén, és számos feladatot elvégezhet.
Nikolay Khizhnyak