新智元木星的“星空”，太阳的耀斑，谁是最美封面？

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新智元报道
来源：Nature、Science
编辑：白峰、小匀
【新智元导读】因为马斯克的星际移民计划，火星变的令人着迷。但是近日发表在《自然》的一篇文章，让人们也看到了木星的美丽星空，宇宙中还有哪些令人向往的景象？太阳的耀斑也很惊艳！
如《星空》般美丽的景象出现了，不过不是在地球上，而是木星。

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跟着美国宇航局的木星探测器「朱诺号」，我们进入了木星的高海拔雷电风暴之旅。

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蘑菇「绑架」了氨水，木星上也有闪电
自从1979年NASA的「旅行者号」第一次看到了木星的闪电以来，人们一直认为木星的闪电与地球的闪电很相似。但「朱诺号」却让我们看到了一个不太寻常的闪电。
最近发表于《自然》上的一篇研究，研究人员发现了木星上一种意想不到的放电形式——「浅层闪电」。这种浅层闪电来自含有氨-水溶液的云，而地球上的闪电来自水云。
众所周知，木星是一颗气态巨行星，也就是说，它的表面由大量气体构成。研究表明，木星上可能会因为猛烈的雷暴而形成富含氨的泥状冰雹，研究人员称之为「蘑菇」风暴。他们推测，从本质上来说，「蘑菇」在高层大气中「绑架」了氨和水，并把它们带到木星大气的深处。

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「朱诺号的近距离飞越让我们看到了一些令人惊讶的东西——更小、更浅的闪光，这里比之前假设的高度更高。」论文的第一作者海蒂·贝克尔说。
贝克尔和她的团队认为，木星强大的雷暴将水冰晶抛向了木星大气层的高空，距离木星水云超过16英里(25公里) ，在那里，它们遇到了大气中的氨蒸汽，融化了冰，形成了新的氨-水溶液。
在如此高的海拔，温度低于零下126华氏度(零下88摄氏度) ，这对于纯液态水的存在来说太冷了。
贝克尔说:「在这样的高度，氨就像一种防冻剂，降低了水冰的熔点，从而形成了含有氨-水液体的云。在这种新的状态下，落下来的氨-水液滴会与上升的水-冰晶碰撞，从而使云带电。这是一个惊喜的发现，因为氨水云并不存在于地球上。」

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浅层闪电引发了另一个关于木星大气内部运作的谜团:“朱诺号”的微波辐射计仪器发现，氨已经耗尽——也就是说，缺失了——木星的大部分大气。更令人费解的是，氨的含量随着在木星大气中的移动而变化。
昨天发表在《地球物理研究杂志:行星》上的第二篇论文设想， 2/3的水和1/3的氨气形成了木星冰雹的前身——「蘑菇」。蘑菇由水-氨融雪层和被较厚的水-冰外壳覆盖的冰组成，这种形成方式与地球上的冰雹相似——会在大气层中上下移动时变得越来越大。
「最终，蘑菇长得太大了，上升气流都阻止不了它们下降。就这样，它们会落到大气中更深处，遇到温度更高的地方，最终完全蒸发掉。」这篇论文的第一作者特里斯坦·吉洛说，「后续氨和水被拖到木星大气层的深处。这就解释了为什么在这些地方，朱诺号的微波辐射计看不到太多。」

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木星上「浅闪电」和「蘑菇」的演变过程