Nya Juno-resultat tyder på att de våldsamma åskväder som äger rum i Jupiters atmosfär kan bilda ammoniakrikt hagel, eller musbollar, som spelar en nyckelroll i planetens atmosfäriska dynamik. Denna teori, utvecklad med hjälp av data från Junos mikrovågsradiometer av Juno-teamet, beskrivs i två publikationer som leds av en forskare vid Laboratoire Lagrange (CNRS/Observatoire de la Côte d'Azur/Université Côte d'Azur) med stöd från CNES. Teorin belyser några förbryllande aspekter av Jupiters meteorologi och har konsekvenser för hur gigantiska planetatmosfärer fungerar i allmänhet. Detta, och relaterade fynd, presenteras i en serie om tre artiklar publicerade i tidskrifterna Natur och JGR Planets .

Vatten är ett nyckelämne i planeternas meteorologi och tros spela en nyckelroll i deras bildande. Terrestra stormar drivs av vattendynamik som skapar åskstormar som tros vara kopplade till regioner där flera faser av vatten samexisterar (fast, vätska och gas). Som på jorden, Jupiters vatten flyttas runt av åskväder. De tros bildas i planetens djupa atmosfär, cirka 50 km under de synliga molnen, där temperaturen är nära 0 grader C. När dessa stormar är kraftiga nog, de bär kristaller av vatten-is in i den övre atmosfären.

I den första artikeln, forskare från USA och Laboratoire Lagrange föreslår att när dessa kristaller interagerar med gasformig ammoniak, ammoniaken fungerar som ett frostskyddsmedel, ändra isen till en vätska. På Jupiter som på jorden, en blandning av 2/3 vatten och 1/3 ammoniakgas kommer att förbli flytande ner till en temperatur på -100 grader C. Iskristallerna som har lyfts upp högt upp i Jupiters atmosfär smälts av ammoniakgas, bildar en vatten-ammoniakvätska, och bli fröet till exotiska ammoniakhagel, kallade "mushballs" av forskarna. Mushballs som är tyngre faller sedan djupare in i atmosfären tills de når en punkt där de avdunstar. Denna mekanism drar ner ammoniak och vatten till djupa nivåer i planetens atmosfär.

Mätningar av Juno upptäckte att medan ammoniak är rikligt nära Jupiters ekvator, det är mycket varierande och allmänt utarmat på andra ställen till mycket djupa tryck. Före Juno, forskare såg bevis på att delar av Jupiters atmosfär var uttömd på ammoniak till relativt grunda djup, men detta hade aldrig förklarats. För att förklara Junos upptäckt av ammoniakens djupa variation över större delen av Jupiter, forskarna utvecklade en atmosfärisk blandningsmodell som presenteras i en andra artikel. Här visar de att förekomsten av åskväder och bildandet av vatten-ammoniakbullar torkar ut den djupa atmosfären av dess ammoniak och förklarar de variationer som observerats av Juno som en funktion av latitud.

I en tredje artikel, forskarna rapporterar observationer av jovianska blixtar från en av Junos kameror. De små blixtarna visas som ljusa fläckar på molntopparna, med storlekar proportionella mot deras djup i Jupiters atmosfär. Till skillnad från tidigare uppdrag som bara hade observerat blixtar från djupa områden, Junos närhet till planeten gjorde det möjligt för den att upptäcka mindre, grundare blinkar. Dessa blixtar kommer från regioner där temperaturen är under -66 grader C och där enbart vatten inte kan hittas i flytande tillstånd. Ändå tros närvaron av en vätska vara avgörande för processen för blixtgenerering. Junos upptäckt av "grunda blixtstormar" på de höjder där flytande ammoniakvatten kan skapas är observationsstöd för att mushball-mekanismen verkligen kan vara i arbete i Jupiters atmosfär.

Att förstå Jupiters meteorologi och andra ännu outforskade jätteplaneter som Uranus och Neptunus borde göra det möjligt för oss att bättre förstå beteendet hos gasjättens exoplaneter utanför vårt eget solsystem.