Studija u AGU Advances pokazuje da munje na Jupiteru mogu biti i do 100 puta snažnije od prosečnih zemaljskih pražnjenja. Analiza 613 mikrotalasnih izboja prikupljenih sondom Juno (uz podatke Hubble teleskopa i građanskih naučnika) otkrila je širok raspon snage—od zemaljskog nivoa do ekstremnih udara. Neka zapažanja procenjuju energiju Jupiterovih munja na 500–10.000× u odnosu na Zemlju; verovatni uzroci uključuju drugačiji hemijski sastav i veću vertikalnu skalu Jupiterovih oluja.
Munje na Jupiteru I Do 100 Puta Snažnije Nego Na Zemlji — Šta Naučnici Otkrivaju
NASA’s Juno spacecraft passed north-to-south (yellow track) over Jupiter’s atmosphere on August 17, 2022, detecting a cluster of radio pulses from lightning (cyan symbols marking instrument pointing for each pulse). A background map from the Hubble Space Telescope identified the lightning source as an isolated “stealth superstorm.”
Dovoljno je jedno blisko suočavanje sa udarom munje da se oseti sva njena snaga. Na Zemlji pojedinačno pražnjenje u oluji s energijom od oko 1 gigadžula može rascepati stablo, isključiti deo elektrodistribucije ili, nažalost, ugroziti život. Međutim, nova posmatranja Jupitera pokazuju da munje na našem najvećem susedu mogu biti stotine, pa i hiljade puta snažnije od zemaljskih.
Kako su došli do otkrića
Studija objavljena u časopisu AGU Advances zasnovana je na podacima koje je prikupila NASA-ina sonda Juno tokom 2021. i 2022. godine, uz podršku snimaka Hubble teleskopa i opažanja građanskih naučnika. Juno-in mikrotalasni radiometar detektuje radioemisije povezane sa munjama, što omogućava merenje njihove snage čak i na velikoj udaljenosti.
Tokom mirnijeg perioda na Severnom ekvatorijalnom pojasu (NEB), istraživači su uspeli da precizno lociraju pojedinačne oluje i direktno povežu mikrotalasne impulse sa konkretnim atmosferilijama. Na četiri preleta preko identificovanih oluja Juno je registrovao prosečno oko tri mikrotalasna impulsa u sekundi; u jednom preletu zabeleženo je čak 206 impulsa. Ukupno je analizirano 613 mikrotalasnih izboja.
Koliko su munje snažne?
Analiza pokazuje da snaga zabeleženih pražnjenja varira od nivoa tipične zemaljske munje do udarâ koji su do 100 puta snažniji od proseka na Zemlji. Dodatne procene ukazuju da neka od Jupiterovih pražnjenja mogu nositi između ~500 i ~10.000 puta više energije nego munje na Zemlji, zavisno od metoda procene i pretpostavki o emisiji.
A camera on NASA’s Juno spacecraft took this image of a high-altitude storm—a stealth superstorm plume—in Jupiter’s North Equatorial Belt on Jan. 12, 2022. The head of the storm is white because of frozen ammonia crystals. The redder clouds are deeper in the atmosphere. UC Berkeley’s Michael Wong analyzed lightning produced by four stealth superstorms like this between 2021 and 2022. Credit:NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Björn Jónsson
"Pošto smo imali preciznu lokaciju, mogli smo direktno da merimo snagu," objasnio je Michael Wong, koautor studije i planetarni naučnik sa UC Berkeley.
Zašto su munje na Jupiteru toliko moćne?
Potrebna su dalja istraživanja, ali postoje nekoliko obećavajućih objašnjenja. Jupiterova atmosfera je sastavljena pretežno od vodonika i helijuma, sa kondenzatima poput vode i amonijaka koji oblikuju oblake. Iako je vodonik molekulski lakši od azota, struktura, vertikalna razmera i hemijski sastav Jupiterovih oluja (veće visine, drugačija mesta kondenzacije i snažnija konvekcija) mogu omogućiti nastanak znatno snažnijih električnih polja i većih pražnjenja.
Osim toga, neke Jupiterove vremenske pojave su ogromanih razmera: Velika Crvena Mrlja prečnika preko 10.000 milja (preko 16.000 km) i vetrova brzine do ~200 mph (oko 320 km/h) traje već više od 200 godina, stvarajući uslove za dugotrajne i intenzivne oluje koje proizvode bezbroj munja.
Šta ovo znači za nauku?
Razumevanje munja na Jupiteru ne pomaže samo u proučavanju gasnih džinova u Sunčevom sistemu i van njega — podaci o ekstremnim pražnjenjima i njihovim mehanizmima mogu da osvetle generalne principe elektrifikacije oluja, što je korisno i za razumevanje munja na Zemlji. Dalja posmatranja Juna, u kombinaciji sa modeliranjem atmosfere i laboratorijskim eksperimentima, pomoći će da se razjasne izvori takvih ogromnih energija u planetarnim olujama.
Glavni podaci: 613 analiziranih mikrotalasnih izboja (2021–2022), do 206 impulsa u jednom preletu, procene energije od 100× do 10.000× u poređenju sa tipičnom zemaljskom munjom.
Pomozite nam da budemo bolji.
