
Новое исследование показало, что молнии на Юпитере поразительно похожи на земные
Юпитерианские молнии, которые происходят так же часто, как и на Земле, были впервые обнаружены космическим кораблем НАСА «Вояджер-1» более 40 лет назад. В то время активно путешествовавший зонд улавливал слабые радиосигналы продолжительностью в несколько секунд — так называемые свистки — которые сигнализируют о приближающихся ударах молний. В то время подобные разряды электричества подтверждали, что Юпитер является единственной известной ученым планетой в солнечной системе, кроме Земли, на которой мы можем наблюдать это явление природы. Однако, эволюция данного явления на поверхности газовой планеты десятилетиями озадачивала ученых.

На данный момент команда, изучившая данные полученные за последние пять лет с космического корабля НАСА «Юнона», который пребывает на орбите Юпитера с 2016 года, обнаружила, что юпитерианская молния развивается так же «ступенчато», как и на Земле. Новые наблюдения показывают, что, несмотря на то, что две планеты являются полярными противоположностями по своим размерам и структуре — наша каменистая планета намного меньше Юпитера и имеет твердую поверхность, которой нет у газового гиганта — на обеих происходят одинаковые по своей природе электрические бури.
На Земле молния возникает внутри турбулентных облаков, восходящие ветры которых поднимают капли воды и превращают их в лед, а нисходящие ветры толкают эти холодные капли обратно к нижней части облаков. Там, где падающий лед встречается с поднимающимися каплями воды, электроны отрываются от первого, в результате чего образуется облако, основание которого заряжено отрицательно, а вершина положительно, разделенные изолирующим воздухом. Когда такие заряды накапливаются, привычная нам молния ударяет в соседнее облако или иногда из основания облака в землю. Последние исследования показали, что именно такой процесс разворачивается в атмосфере Юпитера.
Хотя удары молнии на Земле издалека выглядят как длинные гладкие разряды, исследователи знают, что каждая электрическая искра на самом деле состоит из отдельных шагов. Каждый шаг испускает изолированные радиоизлучения, обнаружение которых часто является единственным способом понять, что происходит внутри грозовых облаков.
— Ивана Колмашова, старший научный сотрудник Института физики атмосферы Чешской академии наук в Праге и ведущий автор нового исследования.
Это связано с тем, что предыдущие космические аппараты, изучавшие молнию на Юпитере — «Вояджер-1» и «Вояджер-2», «Галилео» и «Кассини» — не имели инструментов, достаточно чувствительных для регистрации радиосигналов в мельчайших деталях. Однако прибор Waves на борту Juno собрал в 10 раз больше радиоизлучения, чем его предшественники. Это было сделано путем сбора сигналов молнии, разделенных всего одной миллисекундой, что выявило ступенчатое поведение, при котором воздух в облаках Юпитера заряжается и образует молнии — так же, как это происходит на Земле.
— Ивана Колмашова.
На Юпитере один такой шаг молнии может иметь длину от нескольких сотен до нескольких тысяч метров, хотя это трудно подтвердить существующими данными Юноны, пишет Колмашова и ее команда в новом исследовании.

Хотя новые открытия проливают больше света на ранние процессы молний на Юпитере, многое еще предстоит выяснить. Например, несмотря на то, что молнии на Земле и Юпитере выглядят одинаково, места, где происходят эти явления, сильно различаются. На газовом гиганте большая часть гроз обнаружена в средних широтах и выше, а также в полярных регионах. При этом на экваторе газовой планеты молнии почти не возникают, в отличие от ситуации на Земле, где в регионах, близких к экватору, происходит наибольшее количество ударов молнии.
— Ивана Колмашова.
Молнии на Юпитере также распределены неравномерно: в его северном полушарии происходит больше ударов, чем в его южной половине. Однако причина этого пока не ясна.

На данный момент команда, изучившая данные полученные за последние пять лет с космического корабля НАСА «Юнона», который пребывает на орбите Юпитера с 2016 года, обнаружила, что юпитерианская молния развивается так же «ступенчато», как и на Земле. Новые наблюдения показывают, что, несмотря на то, что две планеты являются полярными противоположностями по своим размерам и структуре — наша каменистая планета намного меньше Юпитера и имеет твердую поверхность, которой нет у газового гиганта — на обеих происходят одинаковые по своей природе электрические бури.
На Земле молния возникает внутри турбулентных облаков, восходящие ветры которых поднимают капли воды и превращают их в лед, а нисходящие ветры толкают эти холодные капли обратно к нижней части облаков. Там, где падающий лед встречается с поднимающимися каплями воды, электроны отрываются от первого, в результате чего образуется облако, основание которого заряжено отрицательно, а вершина положительно, разделенные изолирующим воздухом. Когда такие заряды накапливаются, привычная нам молния ударяет в соседнее облако или иногда из основания облака в землю. Последние исследования показали, что именно такой процесс разворачивается в атмосфере Юпитера.
Хотя удары молнии на Земле издалека выглядят как длинные гладкие разряды, исследователи знают, что каждая электрическая искра на самом деле состоит из отдельных шагов. Каждый шаг испускает изолированные радиоизлучения, обнаружение которых часто является единственным способом понять, что происходит внутри грозовых облаков.
До этого момента было неясно, происходит ли ступенчатый процесс в облаках Юпитера по принципам идентичным Земным
— Ивана Колмашова, старший научный сотрудник Института физики атмосферы Чешской академии наук в Праге и ведущий автор нового исследования.
Это связано с тем, что предыдущие космические аппараты, изучавшие молнию на Юпитере — «Вояджер-1» и «Вояджер-2», «Галилео» и «Кассини» — не имели инструментов, достаточно чувствительных для регистрации радиосигналов в мельчайших деталях. Однако прибор Waves на борту Juno собрал в 10 раз больше радиоизлучения, чем его предшественники. Это было сделано путем сбора сигналов молнии, разделенных всего одной миллисекундой, что выявило ступенчатое поведение, при котором воздух в облаках Юпитера заряжается и образует молнии — так же, как это происходит на Земле.
Самой сложной, а также самой трудоемкой частью работы был поиск сигналов молнии в записях Waves
— Ивана Колмашова.
На Юпитере один такой шаг молнии может иметь длину от нескольких сотен до нескольких тысяч метров, хотя это трудно подтвердить существующими данными Юноны, пишет Колмашова и ее команда в новом исследовании.

Хотя новые открытия проливают больше света на ранние процессы молний на Юпитере, многое еще предстоит выяснить. Например, несмотря на то, что молнии на Земле и Юпитере выглядят одинаково, места, где происходят эти явления, сильно различаются. На газовом гиганте большая часть гроз обнаружена в средних широтах и выше, а также в полярных регионах. При этом на экваторе газовой планеты молнии почти не возникают, в отличие от ситуации на Земле, где в регионах, близких к экватору, происходит наибольшее количество ударов молнии.
Вблизи полюсов на Земле, как правило, мы не обнаруживаем грозы с молниями. Это означает, что условия для формирования юпитерианских и земных грозовых облаков, вероятно, значительно отличаются. Мы также не знаем, почему до сих пор не видели ни одной молнии, исходящей из Большого Красного Пятна
— Ивана Колмашова.
Молнии на Юпитере также распределены неравномерно: в его северном полушарии происходит больше ударов, чем в его южной половине. Однако причина этого пока не ясна.
- Алексей Павлов
- Художественная обработка фото JunoCam, NASA
Наши новостные каналы
Подписывайтесь и будьте в курсе свежих новостей и важнейших событиях дня.
Рекомендуем для вас

Тайна необъяснимых северных кратеров разгадана спустя 11 лет после появления первого провала на Ямале
Почему российские ученые не рады своему открытию, называя его «русской рулеткой»?...

Секретная база в Гренландии, спрятанная 30-метровым слоем льда, угрожает всему миру
Гляциолог Уильям Колган говорит: «Американские военные думали, что это никогда не вскроется, но теперь...»...

Генетики вычислили, какую страшную цену заплатили наши предки за высокий интеллект
Новое исследование еще раз доказало, что эволюция требует огромных жертв...

Турецкие археологи обнаружили затерянный мост, способный переписать всю раннюю историю человечества
Оказалось, что научная сенсация все это время... валялась у ученых буквально под ногами...

Рядом с пирамидами Гизы обнаружены секретные тоннели, ведущие в забытый подземный мир
Быть может, их построили даже не египтяне. Но кто тогда?...

В Антарктиде обнаружен метановый «спящий гигант», который очень быстро просыпается. И это плохая новость
Ученые в тревоге задаются вопросом: означают ли десятки газовых гейзеров под водой, что эффект домино уже запущен?...

Наше тело — это… большой мозг: эксперимент русского ученого может совершить революцию в медицине
Эксперты говорят: «Открытие клеточной памяти — это огромный шаг к медицине, где лечение будет подбираться точно для конкретного человека»...

В самом большом кратере Луны происходит что-то очень странное
Поэтому астронавты планируют туда заглянуть в самое ближайшее время...

Ученые выяснили: в каком возрасте наш мозг достигает пика своей активности
Почему же 20-30 лет оказались стереотипом, далеким от реальной жизни?...

Археологи поражены: 404 тысячи лет назад «римляне» спокойно разделали гигантского слона... 3-сантиметровыми ножичками
Получается, что древние охотники могли справиться с самым большим животным в Европе буквально голыми руками?...

Астрофизики Гавайского университета неожиданно разгадали тайну… солнечного дождя
Рассказываем, почему новое открытие важно для каждого жителя Земли...

«Черный ящик» раскрыл тайну летучей мыши, пожирающей птиц прямо в полете
Ученые совершенно не ожидали, что рукокрылый властелин ночного неба по свирепости и охотничьему мастерству даст фору даже соколам...

Как мадагаскарские лемуры ускоряют покорение космоса?
И почему именно эти животные оказались самые ценными для будущего всего человечества?...