De aard van bliksem op Jupiter is voor wetenschappers altijd een raadsel gebleven. Dankzij het werk van de Juno-ruimtesonde hebben astronomen eindelijk ontdekt dat bliksem op de gasreus veel meer gemeen heeft met die van de aarde dan eerder werd gedacht. Dit maakt ze echter niet minder vreemd.
Gegevens van NASA's Juno-ruimtevaartuig toonden aan dat blikseminslagen op Jupiter kunnen voorkomen in het megahertz-bereik, en niet alleen in het kilohertz-bereik, zoals eerder werd waargenomen. Op basis van de ontvangen informatie hebben de twee wetenschappelijke groepen hun rapporten opgesteld.
“Vóór de Juno-missie werden blikseminslagen op Jupiter geregistreerd door apparaten, hetzij visueel, hetzij in het kilohertz-radiogolfbereik, maar niet in het megahertz-bereik, wat typisch is voor bliksem op aarde. Er zijn veel theorieën voorgesteld die dit fenomeen zouden kunnen verklaren, maar geen van hen bood een definitief antwoord , zegt Shannon Brown, een wetenschapper bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA.
In de barre atmosfeer van Jupiter komen talloze stormen vrij vaak voor. Wetenschappers hebben lang aangenomen dat er in dit geval ook bliksem kan zijn. Dit fenomeen werd bevestigd toen de ruimtesonde Voyager 1 in maart 1979 voorbij Jupiter vloog, die onweersbuien op de gasreus vertoonde. Vervolgens werd deze activiteit bevestigd met de voertuigen Voyager-2, Galileo en Cassini. De laagfrequente signalen die door de eerste Voyager werden ontdekt, kregen informeel de bijnaam "fluit" omdat ze leken op het neergaande geluid van een fluit.
Wetenschappers waren echter al die tijd geïnteresseerd in waarom bliksem op Jupiter verschilt van vergelijkbare verschijnselen op aarde en alleen radiogolven genereert in een beperkt frequentiebereik. Er zijn verschillende theorieën voorgesteld om het probleem aan te pakken, maar geen enkele kwam in de buurt van het antwoord.
Sinds 2016 heeft "Juno" 377 ontladingen geregistreerd met behulp van een radiogolfradiometer die elektromagnetische golven met een groot bereik kan vastleggen als onderdeel van acht volledige banen van de planeet. Deze fakkels genereerden radiogolven in de megahertz- en gigahertz-banden, waardoor ze leken op bliksem op aarde.
“Het lijkt ons dat we erin geslaagd zijn de aanwezigheid van radiogolven in het megahertz- en gigahertz-bereik vast te stellen vanwege het feit dat de ruimtesonde“Juno”het dichtst bij alle andere was bij deze bliksemschichten. Bovendien hebben we specifiek radiofrequenties gecontroleerd die door de ionosfeer van Jupiter zouden kunnen breken”, zegt Brown.
Wetenschappers melden ook dat op Jupiter bijna alle onweersactiviteit aan de polen is gelokaliseerd, terwijl op aarde bliksem vaker voorkomt op de evenaar. Dit laatste wordt verklaard door het feit dat tropische en equatoriale breedtegraden op aarde meer warmte van de zon ontvangen dan regio's met een gematigd en polair klimaat. Als gevolg hiervan stijgt warme, vochtige lucht door convectie, waardoor regelmatig onweer ontstaat.
Promotie video:
Jupiter ontvangt 25 keer minder warmte van de zon dan de aarde, maar geeft tegelijkertijd een enorme hoeveelheid interne thermische energie af. Op de evenaar ontstaat er een balans tussen deze laatste en de straling van buitenaf, waardoor convectie wordt voorkomen. Aan de polen stijgen warme gassen vrijelijk op, waardoor omstandigheden ontstaan voor zware onweersbuien. Tegelijkertijd wordt opgemerkt dat bliksem meestal precies op het noordelijk halfrond van de gasreus voorkomt. Als onderdeel van verder onderzoek op de planeet willen wetenschappers hiervoor een verklaring vinden.
Een tweede wetenschappelijk artikel, gepubliceerd door onderzoekers van de Tsjechische Academie van Wetenschappen, stelt dat de bliksem van Jupiter meer gemeen heeft met die van de aarde. Na meer dan 1600 radiosignalen te hebben geregistreerd en geanalyseerd (Voyager 1 slaagde erin om gegevens te verzamelen over slechts 167), ontdekten wetenschappers dat ze op het hoogtepunt van de bliksemactiviteit op Jupiter toeslaan met een frequentie van 4 aanvallen per seconde, wat vergelijkbaar is met die waargenomen op aarde. De gegevens van de Voyager 1 toonden, vanwege de kleine steekproef, slechts één treffer in een paar seconden.
Samen geven beide onderzoeken het meest gedetailleerde beeld van onweersbuien op Jupiter en verschaffen wetenschappers belangrijke aanwijzingen voor het begrijpen van de complexe dynamische processen die plaatsvinden in de dichte onweerswolken van de planeet.
"Deze gegevens zullen ons helpen de samenstelling en circulatie van energiestromen die op Jupiter stromen beter te begrijpen", zei Brown.
Bedenk dat de Juno-sonde in augustus 2011 werd gelanceerd. Het kwam in de baan van Jupiter in 2016 en in juli 2017 nam het apparaat voor het eerst foto's van de grote en kleine rode vlekken van de planeet.
Meer recent werd bekend dat NASA het werk van de Juno-missie om Jupiter te verkennen heeft verlengd tot 2021. Opgemerkt wordt dat de sonde nog 23 vluchten door de bovenste atmosfeer van Jupiter kan maken en vele taken kan uitvoeren.
Nikolay Khizhnyak
