朱诺和木星失踪的氨的情况

经过 Chris Gebhardt

美国宇航局’Suno SpaceCraft是该机构的旗舰作业使命,对木星的旗舰使命继续在轨道到达轨道后四年内跳回了我们太阳系中最大地球的令人难以置信的科学数据。

一些最近的发现都涉及木星的闪电’S高层大气,称为“浅闪电”,以及氨满载冰雹的迹象,帮助科学家解释了木星的氨损失’众多大气层一段时间困惑。

美国宇航局’S Juno SpaceCraft于2011年8月开始前往太阳系巨头的旅程, 从Canaveral Air Force Station,FL的联合发射联盟Atlas V Rocket推出。

经过五年之旅, 2016年7月5日(UTC)在2016年7月5日进入了木星的轨道,以实现对木星的氛围的多年任务,并提供全球科学覆盖。

在Jupiter的大气中闪电首次观察到在1979年的两名航天飞行员期间观察到,此时据信闪电以与地球类似的方式触发,仅在所有三个阶段存在的风暴中发生。 

其他飞行工艺品和美国宇航局的原位伽利略探针的后续观察没有返回改变该理论的任何发现。所有航天器对木星的闪电观察到Juno在木星看到了明亮的斑点’S云,建议在水云中深度深深的沟渠,在可见云表面下方约45至65公里。 

朱诺 部分地,改变我们对Jovian Lightning如何触发的理解以及如何照亮Jupiter的上层大气层的过程,这些过程持续了多年来。

将信息从恒星参考单位拆分juno—观察到的闪电闪烁在木星上’s dark side —揭示了存在“浅闪电”的存在,其在含有氨水溶液的云中形成,而在地球上观察到的闪电来自水。

JUNO数据表明,Jupiter的基于水的雷暴将水 - 冰晶倒入水中25公里,进入富含氨的区域,其中氨熔化冰并形成氨水溶液。

虽然在该高度不能存在纯形式的液态水,但随着温度大约为-88℃,氨水溶液可以保持液体。

“在这些海拔地区,氨像防冻剂一样,降低了水冰的熔点并允许形成云与氨水液体,”朱诺说’S辐射监测调查NASA’南加州的喷射推进实验室。 

“在这种新状态下,氨水液体的下降液滴可以与上行水 - 冰晶碰撞并充电云。这是一个很大的惊喜,因为氨水云不存在于地球上。“

但在朱诺’S案例,航天器’S Chart Flyby的上层大气层和云透露闪电闪电源于高于先前观察或认为可能的闪电。

这引发了调查和深入潜入朱诺的数据。 

“当海蒂发现浅闪电时,我们意识到我们有证据表明,氨在大气中与水很高,”斯科特·博尔顿,朱诺’圣安东尼奥西南研究所的首席研究员。

这是这一部分,原来是解决一个较大的难题科学家的关键,已经刮伤了他们的头。

艺术家’对木星浅闪电的印象’高大气层。 (信用:NASA / JPL-CALTECH / SWRI / MSSS / GERALDEICHSTÄDT/ HEIDI N. Becker / Koji Kuramura)

木星中的氨量’硕的高层大气不是它应该的;事实上,它的大部分都缺失了。但氨不能只是消失;必须删除它的东西。但是什么?

“此前,科学家们意识到有小口袋失踪氨,但没有人意识到这些口袋的深层或他们覆盖着大多数木星,”博尔顿说。 “我们正在努力解释用氨水雨的氨枯竭,但雨不能’T宽容足以匹配观察结果。“

甚至更好奇,在上层大气中氨的量在特定点变化,因为该点与木星旋转移动。然而,科学家永远无法解释所有这些氨缺失—直到发现浅闪电。

虽然氨雨不能仅解释高层大气中的氨损失,但冰雹可以。

“我意识到一个坚实的,就像一个海滨,可能会更深入地占用更多氨,”博尔顿补充道。

juno数据产生的理论—与浅闪电发现相结合—是jovian雷暴形成了科学团队称为“肉丸子”的泥泞的氨状冰雹。

这些蘑球在形成时捕获氨水和水,然后将氨深落入木星的气氛—足够远,足够频繁地解释观察到的氨损失。

对此的独立调查得出结论认为,冰雹是⅔水和⅓氨,在地球上的水冰雹的方式和⅓氨,“随着美国国家航空航天局的释放,随着它们的上下移动,”发现。

“最终,糊球率变得如此之大,即使是上升船也可以’抱着它们,他们深入进入大气层,遇到了甚至更温暖的温度,他们最终完全蒸发,“朱诺共同调查员来自UniversitéCôty’法国尼斯的Azur。

木星浅闪电和蘑球的进化过程。 (信用:NASA / JPL-CALTECH / SWRI / CNRS)

“他们的行动将氨和水拖到地球中的深度水平’大气层。这解释了为什么我们不’在朱诺的这些地方看到了很多东西’S微波辐射计。“

了解Jupiter在上层大气中的水互动的关系,并且可以推动闪电的形成不仅有助于行星科学家更好地了解我们家庭太阳系的动态,而且还有助于解释外产的大气动力学。

更重要的是,了解应该如何存在的东西被剥夺了一定程度的行星氛围,照亮了在地球上的相同基本过程,同样可以用不同的液体介质在适当的情况下发生。

在地球上的过程之间以及他们如何在其他地方发生的过程之间的连接可以在我们在太阳系中的其他地方寻找生活中可能会看到。土星的月亮泰坦具有丰富的液体甲烷—像水一样可能是那个月亮的生命的原始养殖场。

然而,它是浅闪电发现之间的联系以及它如何使团队能够解决一个看似未连接的谜团,这是真正令人兴奋的元素,因为它突出了行星探索的互连性质和整个太阳系运行的机器人车队的仪器套件携带。

“结合这两个结果对于解决木星的奥秘至关重要 ’S失踪氨,“博尔顿说。 “事实证明,氨是’实际上失踪了;它只是在伪装中运输,通过与水混合而具有包覆的本身。“

“解决方案非常简单,优雅,与这种理论:当水和氨处于液态时,它们对我们看不见,直到它们达到它们蒸发的深度—那是深刻的。“

朱诺在Jupiter的使命将在2021年7月30日之前持续10个月,当控制器将工艺命中到地球氛围中的破坏性进入地球氛围中,以防止它意外地碰撞并污染潜在的生活窝藏的Jovian Moons之一。

木星’S强烈的辐射场及其对朱诺辐射硬化设备的降低影响使得特派团延伸超出7月2021年7月不太可能,但科学家提出了一个。

(引线图像:JUNO在木星进行校正烧伤。信用:NATHAN KOGA for NSF / L2

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