最新研究：木星存在怪異的閃電和冰雹

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，木星存在閃電和冰雹，但這些現(xiàn)象完全不同于地球上我們熟知的閃電和冰雹。依據(jù)近期發(fā)表在《自然》雜志的一項(xiàng)最新研究，木星淺層閃電并非像地球閃電源于水云層，而是由富含水和氨的云層產(chǎn)生的。

科學(xué)家展示了木星雷暴如何產(chǎn)生意想不到的天氣現(xiàn)象，并形成特殊冰雹—;—;“mushballs”，這些泥狀球體落到木星表面，并將氨輸送到木星深層。

行星科學(xué)家?guī)资昵熬椭滥拘巧洗嬖陂W電，他們認(rèn)為這是由地球上類似的條件產(chǎn)生的，也就是在接近冰點(diǎn)的溫度下由水云形成。要做到這一點(diǎn)，木星風(fēng)暴必須在云層頂部之下45-65千米的高度形成，然而，美國(guó)宇航局“朱諾號(hào)”探測(cè)器觀測(cè)顯示，木星大氣層中出現(xiàn)更小、更淺的閃電現(xiàn)象，表明木星的閃電和冰雹形成于較淺的大氣層。

在這項(xiàng)最新研究中，加州理工學(xué)院行星科學(xué)家海蒂·貝克爾和同事提出了合理解釋—;—;木星高層大氣將水冰晶釋放至水云層之上25千米位置，冰晶會(huì)在較高海拔與氨接觸，形成氨-水混合物，在這一高度下，溫度達(dá)到零下88攝氏度，但是氨氣會(huì)融化冰。

貝克爾在噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室召開(kāi)的新聞發(fā)布會(huì)上解釋稱，在這一高度，氨就像一種防凍劑，能夠降低水冰的融點(diǎn)，促使氨-水液體云的形成。在這種最新?tīng)顟B(tài)下，下降的氨-水液滴會(huì)與上升的水-冰晶體碰撞，從而使云層帶電。這是一個(gè)巨大的驚喜，因?yàn)榘彼撇⒉淮嬖谟诘厍颉?/p>

這個(gè)解釋似乎解決另一個(gè)與木星相關(guān)的謎團(tuán)—;—;大氣層缺失氨產(chǎn)生不均勻縫隙，之前科學(xué)家認(rèn)為大氣層中缺少氨是由降雨造成的，在降雨過(guò)程中，氨和水的濕混合物沉淀到木星表面之下。然而，這種科學(xué)假設(shè)并不奏效，因?yàn)榧僭O(shè)的降雨量無(wú)法與“朱諾號(hào)”微波輻射計(jì)的觀測(cè)結(jié)果相匹配，該輻射計(jì)可探測(cè)到大氣層耗盡缺失的氨。

《地球物理研究新期刊》描述了最新解釋理論，之前科學(xué)家的思路是正確的，但是該理論稱降雨并非木星大氣層氨缺失的原因，而是提出一種不同類型的降水—;—;冰雹。

研究人員提出的“mushballs”冰雹是由水和氨構(gòu)成的，這與地球大氣層形成的冰雹類似，最初mushballs體積較小，在強(qiáng)風(fēng)作用下體積不斷增大。最終，這些黏糊糊的球體變得較重，最終降落到木星表面，在較溫暖的溫度下蒸發(fā)消失。

研究報(bào)告合著作者斯科特·博爾頓和西南研究所的朱諾·派指出，事實(shí)證明，氨并沒(méi)有消失，它只是偽裝起來(lái)，通過(guò)與水混合來(lái)隱藏自己。

所以揭曉氨消失的區(qū)域，最新理論還解釋了氨在木星大氣層不均勻分布的現(xiàn)象。由一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)推斷出另一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，這真得太酷了！一些科學(xué)努力看上去可能是多余或者無(wú)用的，但正如這兩篇論文的內(nèi)容，我們并不總是知道科學(xué)證據(jù)會(huì)將我們引向何處。