朱諾號探明木星閃電

圖：木星北極附近閃電分布想像圖。Credit: NASA/JPL-Caltech/SwRI/JunoCam

春夏之交是雨水多發季節。尤其是在暴風雨來臨之際，總會伴隨電閃雷鳴。那麼，除了地球之外，閃電會在其他星球上發生嗎？當然是會的。早在1979年，旅行者1號探測器(Voyager 1)就在掠過木星時拍到了木星表面的閃電現象。然而，木星的閃電似乎有些與眾不同。一般而言，閃電會產生高頻射電波段信號。但是經過數十年的觀測，科學家都未能能探測到木星閃電的高頻射電信號。

2018年6月6日，由噴氣推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)的Shannon Brown博士領銜的觀測組在《自然》雜誌發表論文，朱諾號木星探測器(Juno)成功探測到木星閃電的高頻射電信號。朱諾號是2011年升空的環木星探測器，並於2016年進入木星極軌道。利用搭載於朱諾號上的微波探測裝置，研究者發現了木星閃電的高頻信號。朱諾號的探測結果表明，之前的探測器沒能發現高頻射電信號的原因只是離木星還不夠靠近或者精度不夠。另外在同一天的《自然》雜誌子刊《自然天文》上，朱諾號的另一個觀測小組也發表了一篇論文，發現木星閃電頻率峰值大約每秒鐘四次。這和地球上的閃電頻率類似。這樣看來，木星上的閃電和地球上的似乎並無二致。

不過，木星閃電發生的區域和地球卻差別很大。在地球上，閃電高發區是強對流天氣頻繁的熱帶亞熱帶等靠近赤道的地區。而在木星上，閃電卻發生在兩極。這是為什麼呢？原來，這是因為木星的強對流天氣集中在兩極地區。木星像地球一樣，從太陽獲取的熱量主要集中在赤道位置。但不同的是，木星自身也在發熱。這樣一來，在赤道位置的內外熱量恰好近似平衡，大氣也就比較穩定。而在兩極地區，大氣內部的熱量大於外部，這就造成了強烈的空氣對流並產生閃電。