Kiedy burza na Jowiszu przewyższa wszystko, co znamy
Burze na Ziemi potrafią nas porządnie przestraszyć. Niebo ciemnieje, grzmot dudni, czasem światło gaśnie. W takich chwilach czujemy, że natura pokazuje pazur. Ale Jowisz gra w zupełnie innej lidze. Tamtejsze pioruny są o wiele silniejsze niż te, które znamy z naszej planety.
Zespół badaczy z Berkeley przeanalizował dane z sondy Juno i odkrył, że błyskawice na Jowiszu potrafią być nawet sto razy potężniejsze niż ziemskie. Niektórzy naukowcy mówią o milionie razy większej sile. Trudno sobie wyobrazić, co to oznacza w praktyce.
Jak zmierzyć piorun na innej planecie?
Juno nie ma specjalnego czujnika błyskawic. Ma za to radiometr mikrofalowy, który łapie sygnały radiowe. Pioruny wysyłają fale radiowe, a Juno je rejestruje. Mikrofale przenikają przez chmury, więc sonda „słyszy” wyładowania nawet wtedy, gdy widoczne światło nie dociera do powierzchni.
Problem polega na tym, że Jowisz to nieustanna burzowa maszyna. Wyładowania dzieją się wszędzie naraz. Trudno wyodrębnić pojedynczy sygnał spośród setek innych. Wyobraź sobie, że próbujesz rozpoznać, która petarda wybuchła w tłumie fajerwerków – dokładnie z tym zmagali się naukowcy.
Krótka cisza dała szansę
W latach 2021–2022 jedna z głównych stref burzowych – Północny Pas Równikowy – nagle się uspokoiła. Po raz pierwszy badacze mogli przyjrzeć się pojedynczym burzom bez zakłóceń. Michael Wong i jego zespół połączyli zdjęcia z teleskopu Hubble’a, kamer Juno i obserwacji amatorów, aby znaleźć te „ukryte superburze”. Na pierwszy rzut oka wyglądały zwyczajnie, ale ich prawdziwa moc kryła się pod chmurami.
Gdy Juno przeleciała nad nimi, radiometr zarejestrował 206 impulsów mikrofalowych w czasie jednego przelotu. To daje średnio trzy wyładowania na sekundę. Prawdziwa fabryka piorunów.
Dlaczego Jowiszowe burze są tak silne?
Wszystko sprowadza się do składu atmosfery. Jowisz składa się głównie z wodoru i helu, z domieszką pary wodnej. Ziemia ma przede wszystkim azot. Ta różnica decyduje o tym, jak powstają i rozwijają się burze.
Na Ziemi ciepłe, wilgotne powietrze łatwo wznosi się do góry. Stürmy powstają,但 nie są porównywalne pod względem energii. Na Jowiszu powietze zawierające wodę jest cięższe niż otaczający je wodór. Potrzebuje ogromnego tlenu aby wznosić się w górę. Gdy już się to dzieje, energia uwalnia się w ogromnej ilości – jak piłka plażowa trzymana pod wodą i nagle puszczona.
Porównanie nie jest łatwe
Nie mamy jeszcze dokładnego porównania. Naukowcy mierzyli Jowiszowe wyładowania na innych długościach fal. Dlatego trudno dokładnie porównać ich moc z ziemskimi. Jeden z wcześniejszych badań sugerował, że Jowiszowe pioruny mogą być nawet milion razy silniejsze. Ta Zahl wiruje w głowie.
Po co nam te badania?
Badanie burzy na innej planecie pomaga nam zrozumieć zjawiska na Ziemi. Naukowcy wciąż nie rozumieją w pełni niektórych typów wyładowania,譬如 spritów i jetów, które pojawiają się nad zwykymi thunderst. By weryfikować teorie o energii w atmosferach, potrzebujemy innych środowisk – Jowisz daje nam właśnie takie laboratorium.
Nie tylko dla nauki. Jest też coś fascynującego w odkryciu, że natura potrafi być jeszcze bardziej ekstremalna. Jowisza burze pokazują, że nasza planeta, mimo czasem intensywnych zjawisk, jest dość spokojna w kosmicznym ujęcie.
Co dalej?
W następnej cichszej fazie Jowisza naukowcy chcą uzyskać jeszcze dokładniejsze pomiary. Być może kiedyś wysłamy sondę, która będzie mogła wjechać bezpośrednio w atmosferę Jowisza i badać burze z bliska. Wyobraź sobie sturm, która sprawi, że najsilniejsze huragany na Ziemi wyglądają jak delikatny deszczyk.
Dla teraz obserwujemy Jowisza z afar, zdumieni potęgą natury na innej planecie.