Ända sedan NASA:s rymdfarkoster Voyager 1 flög förbi Jupiter i mars, 1979, forskare har undrat över ursprunget till Jupiters blixtnedslag. Det mötet bekräftade förekomsten av Jovian lightning, som hade teoretiserats i århundraden. Men när den ärevördiga upptäcktsresande rasade av, data visade att de blixtrelaterade radiosignalerna inte matchade detaljerna i radiosignalerna som produceras av blixtnedslag här på jorden.

I en ny artikel publicerad i Natur i dag, forskare från NASA:s Juno -uppdrag beskriver hur blixten på Jupiter faktiskt är analoga med jordens blixtnedslag. Fastän, på vissa sätt, de två blixten är polära motsatser.

"Oavsett vilken planet du befinner dig på, blixtnedslag fungerar som radiosändare - skickar ut radiovågor när de blinkar över en himmel, "sa Shannon Brown från NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, en Juno -forskare och huvudförfattare till tidningen. "Men tills Juno, alla blixtsignaler som spelats in av rymdfarkoster [Voyagers 1 och 2, Galileo, Cassini] var begränsade till antingen visuella detektioner eller från kilohertz -intervallet för radiospektrumet, trots en sökning efter signaler i megahertz -området. Många teorier erbjöds för att förklara det, men ingen teori kan någonsin få dragkraft som svaret. "

Ange Juno, som har kretsat kring Jupiter sedan den 4 juli, 2016. Bland dess svit med mycket känsliga instrument finns mikrovågsradiometerinstrumentet (MWR), som registrerar utsläpp från gasjätten över ett brett spektrum av frekvenser.

"I uppgifterna från våra första åtta flybys, Junos MWR upptäckte 377 blixtnedslag, "sa Brown." De spelades in i både megahertz- och gigahertz -intervallet, vilket är vad du kan hitta med markbaserade blixtemissioner. Vi tror att anledningen till att vi är de enda som kan se det är att Juno flyger närmare belysningen än någonsin tidigare, och vi söker med en radiofrekvens som lätt passerar genom Jupiters jonosfär. "

Medan uppenbarelsen visade hur Jupiters blixtnedslag liknar jordens, det nya papperet noterar också att där dessa blixtnedslag blinkar på varje planet faktiskt är ganska annorlunda.

"Jupiters blixtfördelning är inifrån och ut relativt jorden, "sa Brown." Det är mycket aktivitet nära Jupiters poler men ingen nära ekvatorn. Du kan fråga alla som bor i tropikerna - det här stämmer inte för vår planet. "

Varför samlas blixtnedslag nära ekvatorn på jorden och nära polerna på Jupiter? Följ värmen.

Jordens härleder huvuddelen av sin värme externt från solstrålning, med tillstånd av vår sol. Eftersom vår ekvatorn bär mest av detta solsken, varm fuktig luft stiger (genom konvektion) mer fritt där, som driver högt åskväder som producerar blixtnedslag.

Jupiters bana är fem gånger längre från solen än jordens bana, vilket innebär att jätteplaneten får 25 gånger mindre solljus än jorden. Men även om Jupiters atmosfär hämtar huvuddelen av dess värme från planeten själv, detta gör inte solens strålar irrelevanta. De ger viss värme, värmer upp Jupiters ekvatorn mer än polerna - precis som de värmer upp jorden. Forskare tror att denna uppvärmning vid Jupiters ekvatorn räcker för att skapa stabilitet i den övre atmosfären, hämmar uppkomsten av varm luft inifrån. Stavarna, som inte har denna övre värme och därför ingen atmosfärisk stabilitet, låta varma gaser från Jupiters inre stiga, driver konvektion och skapar därför ingredienserna för blixtnedslag.

"Dessa fynd kan bidra till att förbättra vår förståelse av kompositionen, cirkulation och energiflöden på Jupiter, "sa Brown. Men en annan fråga hägrar, Hon sa. "Även om vi ser blixtnedslag nära båda polerna, varför spelas det mest upp vid Jupiters nordpol? "

I en andra Juno -blixt som publicerades idag i Nature Astronomy, Ivana Kolmašová från Tjeckiska vetenskapsakademin, Prag, och kollegor, presentera den hittills största databasen över blixtgenererade lågfrekventa radioutsläpp runt Jupiter (visselpipor). Datauppsättningen på mer än 1, 600 signaler, samlas in av Juno's Waves -instrument, är nästan 10 gånger det antal som registrerats av Voyager 1. Juno upptäckte topphastigheter på fyra blixtnedslag per sekund (liknande hastigheterna som observerades i åskväder på jorden) vilket är sex gånger högre än toppvärdena som detekterats av Voyager 1.

"Dessa upptäckter kan bara hända med Juno, "sa Scott Bolton, huvudutredare för Juno från Southwest Research Institute, San Antonio. "Vår unika bana gör att våra rymdfarkoster kan flyga närmare Jupiter än någon annan rymdfarkost i historien, så signalstyrkan för vad planeten strålar ut är tusen gånger starkare. Också, våra mikrovågs- ​​och plasmavåginstrument är toppmoderna, tillåter oss att plocka ut även svaga blixtsignaler från kakofonin av radioutsläpp från Jupiter. "

NASA:s Juno -rymdfarkost kommer att göra sin 13:e science flyby över Jupiters mystiska molntoppar den 16 juli.