Neįtikėtina, kas vyksta Jupiteryje: žaibai gali būti iki milijono kartų galingesni nei Žemėje
NASA zondas „Juno“, nuo 2016 metų skriejantis aplink Jupiterį, pateikė naujų įrodymų, kad šios planetos žaibai gali būti gerokai galingesni, nei manyta anksčiau. Tyrėjai, analizuodami mikrobangų radiometro duomenis, nustatė, kad dalis išlydžių Jupiterio atmosferoje stiprumu gali viršyti Žemės žaibus daugiau nei 100 kartų, o kai kuriuose vertinimuose skirtumas teoriškai gali siekti net iki milijono kartų.
Skirtumas svarbus ne tik dėl įspūdingo skaičiaus. Žaibai laikomi vienu geriausių „langų“ į tai, kas vyksta giliai po matomais debesimis, nes jų signalai padeda suprasti konvekciją, energijos pernašą ir audrų struktūrą ten, kur optiniai teleskopai nebemato.
Pamatyti pro storus debesis
Jupiterio atmosferą dengia tankūs, daugiasluoksniai debesys, todėl vien tik matomos šviesos blyksniai ne visada parodo tikrą išlydžių mastą. Naktinėje pusėje žaibus aptikti lengviau, tačiau net ir tada optiniai stebėjimai gali „praleisti“ dalį reiškinių, jei blyksnį užstoja gilesnių sluoksnių debesys.
„Juno“ mikrobangų radiometras veikia kitu principu: fiksuoja su žaibais susijusius radijo ir mikrobangų signalus, kurie prasiskverbia per debesis efektyviau nei matoma šviesa. Dėl to mokslininkai galėjo patikimiau sieti signalus su konkrečiomis audromis ir įvertinti jų intensyvumą.
Kodėl Jupiterio audros tokios stiprios
Vienas esminių skirtumų nuo Žemės yra atmosferos sudėtis. Mūsų planetoje šiltas, drėgnas oras kyla gana lengvai, todėl audros gali greitai įsibėgėti, o energija išsikrauna palyginti dažnais, bet ribotos galios žaibais.
Jupiteryje atmosferoje dominuoja vandenilis ir helis, o vandens garai tokiame fone ne visada elgiasi taip, kaip Žemėje. Tyrėjų vertinimu, konvekcijai ir audros „prasiveržimui“ gali reikėti sukaupti daugiau energijos, todėl kai procesas įsibėgėja, išlydžiai tampa gerokai galingesni.
Prie masto prisideda ir pačių audrų dydis. Skaičiuojama, kad Jupiterio audrų debesų „bokštai“ gali siekti apie 100 kilometrų, kai tipinės Žemės audros dažniausiai apsiriboja maždaug 10 kilometrų aukščiu. Didesnės apimtys reiškia ilgesnius krūvio atskyrimo kelius ir daugiau erdvės energijai kauptis.
Amoniakas, ledas ir keisti krituliai
Žaibų susidarymui svarbus dalelių susidūrimų ir krūvio atskyrimo mechanizmas, tačiau Jupiterio „chemija“ jį pakoreguoja. Be vandens ledo, aukščiau atmosferoje svarbų vaidmenį gali atlikti amoniakas, formuojantis mišrius kristalus ir keičiantis debesų mikrostruktūrą.
Ankstesni „Juno“ rezultatai leido kalbėti ir apie neįprastus kritulius, primenančius stambias ledo gniūžtes, susidarančias iš vandens ir amoniako mišinio. Tokie procesai gali sustiprinti dalelių sąveikas audrose ir prisidėti prie įspūdingų elektros išlydžių.
Nauji duomenys sustiprina bendrą vaizdą: Jupiterio „oras“ nėra pavieniai epizodai, o nuolatinė, milžiniško masto sistema. Kuo tiksliau pavyksta išmatuoti žaibus, tuo geriau mokslininkai supranta, kaip giliai planetos atmosferoje juda šiluma, medžiagos ir energija, ir kodėl ši milžinė taip retai būna rami.
