معمای ۳۹ ساله رعد و برق‌های مشتری حل شد

نتایج جدید جونو نشان می‎دهد رعد و برق‌های ثبت شده از مشتری آن‌قدر هم که تصور می‎شد عجیب نیستند! با پرتاب ویجر ۱ در سال ۱۹۷۹/۱۳۵۸ دانشمندان برای نخستین‌بار موفق به مشاهدۀ رعد و برق در بزرگ‎ترین سیار‌ۀ منظومۀ شمسی شدند. فضاپیمای ویجر از رعد و برق‎ها عکاسی کرد و موفق شد امواج رادیویی ناشی از آن‌ها را نیز ثبت کند؛ اما علائم رادیویی با آنچه پیش از این در زمین ثبت شده بود تفاوت داشت.

در بررسی‌های رادیویی پیشینِ فضاپیماهای ویجر ۱و۲، کاسینی و گالیله از رعد و برق‎های سیارۀ مشتری امواجی ثبت شد که امواج «سوت زن» نام گرفتند و به نظر می‎رسید فقط در محدودۀ فرکانسی کیلوهرتز هستند. درحالی‌که، رعد و برق‎های زمینی در محدودۀ مگا و گیگاهرتز نیز هستند؛ درنتیجه، نظریه‎های متعددی برای توضیح این تفاوت مطرح شد. با رسیدن جونو به مشتری در تیر ۱۳۹۵ و تحلیل داده‎های جمع‎آوری شدۀ رادیوسنج ریزموج جونو، که طیف وسیعی از فرکانس‌ها را شامل می‎شد، نتایج اعجاب‌انگیز بود. در هشت پرواز اول جونو ۳۷۷ رعد و برق در محدودۀ مگاهرتز و تعدادی هم در محدودۀ گیگاهرتز ثبت شد که نشان دهندۀ شباهت رعد و برق‌های مشتری به نمونه‌های زمینی‌شان بود. علت این تفاوت با اندازه‌گیری‌های قبلی ممکن است فاصلۀ پروازی کم جونو از مشتری و داشتن ابزار سنجش قوی‎تری باشد؛ ارتفاع پروازهای قبلی ده‌ها برابر بالاتر از ارتفاع جونو بود. علاوه‌بر این، اندازه‌گیری‌های جدید در فرکانس‌هایی انجام شده است که به آسانی از لایۀ یونوسفر مشتری عبور می‌کنند.

اما تفاوتی بزرگ بین رعد و برق‎های مشتری و زمین وجود دارد. بیشتر رعد و برق‎های مشتری نزدیک قطب‎ها رخ می‎دهند، درحالی‌که در سیارۀ ما در استوا اتفاق میفتند. مشتری پنج برابرِ زمین از خورشید فاصله دارد، پس ۲۵ بار کمتر از زمین تابش خورشید را دریافت می‎کند و برخلاف سیارۀ ما قسمت بزرگی از گرمایش را خودش تأمین می‎کند. البته تابش خورشید نیز در این سیاره بی‎تأثیر نیست؛ نور خورشید منطقۀ استوایی مشتری را بیشتر از قطب‌ها گرم می‎کند. میزان این گرما در بخش بالای جو نواحی استوایی دقیقاً برای ایجاد پایداری کافی است و مانع از بالا رفتن گازهای گرم ناشی از خود سیاره می‎شود. در قطب‎ها که چنین پایداری‌ای وجود ندارد، گرمای درونی ناشی از خود سیاره جریان همرفتیِ پیوسته‌ای ایجاد می‎کند که باعث ایجاد طوفان و رعد و برق می‌شود.

اکنون سؤال این است که چرا تعداد رعد و برق‎ها در قطب شمال مشتری بیشتر است؟ این موضوع یکی از معماهایی است که هنوز پاسخی برای آن پیدا نشده و به همین منظور مأموریت جونو برای ۴۱ ماه دیگر تمدید شده است. پژوهش‌های اخیر می‎تواند اطلاعات ما را در مورد ترکیبات و حرکت‎های جریان‎های انرژی مشتری افزایش دهد. سیزدهمین پرواز فضاپیمای جونو در ۱۶جولای/۲۵تیر انجام خواهد شد.