Tia sét của sao Mộc rất giống với Trái đất

Một nghiên cứu mới cho thấy những tia sét phát ra sự sống và tiến hóa trên Sao Mộc giống như trên Trái đất.

Sét sao Mộc, xảy ra thường xuyên như hiện tượng trên Trái đất, lần đầu tiên được phát hiện bởi NASA Người du hành 1 tàu vũ trụ hơn 40 năm trước. Hồi đó, tàu thăm dò đã đi du lịch tốt nhặt lên tín hiệu vô tuyến mờ nhạt kéo dài vài giây – có biệt danh là tiếng huýt sáo – được cho là do sét đánh. Vào thời điểm đó, những tia điện này được chứng nhận sao Mộc là hành tinh duy nhất ngoài Trái đất được biết là có sét đánh. Tuy nhiên, sự tiến hóa của chúng trong thế giới khí đã khiến các nhà khoa học bối rối trong nhiều thập kỷ.

Giờ đây, một nhóm nghiên cứu dữ liệu có giá trị trong 5 năm từ NASA tàu vũ trụ Juno, quay quanh Sao Mộc từ năm 2016, đã phát hiện ra rằng sét của Sao Mộc diễn ra theo cách “khôn ngoan từng bước” giống như trên Trái đất. Các quan sát mới cho thấy rằng mặc dù hai hành tinh đối lập nhau về kích thước và cấu trúc – hành tinh đá của chúng ta nhỏ hơn nhiều so với Sao Mộc và có bề mặt rắn, thứ mà hành tinh khí khổng lồ này không có – cả hai đều có cùng một loại bão điện.

Có liên quan: Sao Mộc, hành tinh lớn nhất hệ mặt trời (ảnh)

Trên Trái đất, sét bắt nguồn từ bên trong các đám mây hỗn loạn, có gió hướng lên nâng các giọt nước và đóng băng chúng thành băng, trong khi gió hướng xuống đẩy những đốm màu lạnh lẽo đó trở lại đáy đám mây. Nơi băng đang rơi xuống gặp giọt nước đang dâng lên, các electron bị tách ra khỏi lớp trước, dẫn đến một đám mây có phần đáy mang điện tích âm và phần trên mang điện tích dương, được ngăn cách bởi không khí cách điện. Khi các điện tích này tích tụ, tia sét nổi tiếng sẽ bắn vào một đám mây hoặc đôi khi từ chân đám mây xuống đất. Nghiên cứu trước đây đã thành lập rằng quá trình tương tự diễn ra trong bầu khí quyển của sao Mộc.

Mặc dù những tia sét đánh xuống Trái đất trông giống như những tia sét dài và nhẵn khi nhìn từ xa, nhưng các nhà nghiên cứu biết rằng trên thực tế, mỗi tia điện được tạo thành từ các bước riêng biệt. Mỗi bước phát ra các bức xạ vô tuyến bị cô lập, việc phát hiện chúng thường là cách duy nhất để hiểu những gì đang diễn ra bên trong các đám mây giông.

Ivana Kolmašová, một nhà khoa học nghiên cứu cấp cao tại Viện Vật lý Khí quyển của Viện Hàn lâm Khoa học Séc ở Prague và là tác giả chính của nghiên cứu mới, nói với Space.com: “Không rõ liệu quá trình bước như vậy có xảy ra trong các đám mây sao Mộc hay không”. .

Đó là bởi vì tàu vũ trụ trước đó đã nghiên cứu sét trên Sao Mộc – NASA’s Du hành 1 và nhà du hành 2, Galileo và Cassini — không có thiết bị đủ nhạy để thu các tín hiệu vô tuyến một cách chi tiết. Tuy nhiên, thiết bị Waves trên tàu Juno đã thu được lượng phát xạ vô tuyến gấp 10 lần so với thiết bị tiền nhiệm của nó. Nó đã làm như vậy bằng cách thu thập các tín hiệu sét cách nhau gần một phần nghìn giây, điều này cho thấy hành vi giống như bước trong đó không khí trong các đám mây của sao Mộc đang được tích điện và tạo thành sét – giống như cách nó xảy ra trên Trái đất.

Kolmašová cho biết: “Phần thử thách nhất và cũng tốn thời gian nhất của công việc là tìm kiếm tín hiệu sét trong hồ sơ của thiết bị Waves.

Trên Sao Mộc, một bước sét như vậy có thể kéo dài từ vài trăm đến vài nghìn mét, mặc dù rất khó để xác nhận với dữ liệu Juno hiện có, Kolmašová và nhóm của cô viết trong nghiên cứu mới.

Mặc dù những phát hiện mới làm sáng tỏ hơn về các quá trình sét ban đầu trên Sao Mộc, nhưng vẫn còn nhiều điều cần được tiết lộ. Ví dụ, trong khi sét đánh trên Trái đất và Sao Mộc theo những cách tương tự nhau, thì nơi xảy ra những hiện tượng này lại rất khác nhau trên cả hai thế giới. Trên hành tinh khí khổng lồ này, một lượng lớn giông bão đã được tìm thấy ở các vĩ độ trung bình trở lên và ở các vùng cực. Chúng vắng mặt ở đường xích đạo của hành tinh khổng lồ, nơi đối diện với những cơn giông bão ở quê nhà, nơi các khu vực gần đường xích đạo báo cáo có nhiều sét đánh nhất.

Kolmašová nói với Space.com: “Chúng tôi gần như không có hoạt động sét nào gần các cực trên Trái đất. “Điều đó có nghĩa là các điều kiện để hình thành các đám mây giông trên sao Mộc và trên mặt đất có lẽ rất khác nhau.”

Tia sét trên Sao Mộc cũng phân bố không cân xứng, với bán cầu bắc của nó có nhiều tia sét hơn nửa nam của nó. Lý do cho điều này, tuy nhiên, vẫn chưa rõ ràng.

“Chúng tôi cũng không biết tại sao không thấy tia sét nào phát ra từ [Great] Red Spot cho đến nay,” cô nói thêm.

Nghiên cứu này được mô tả trong một giấy được công bố vào thứ Ba (23 tháng 5) trên tạp chí Nature Communications.

Theo dõi Sharmila Kuthunur trên Twitter @skuthunur. Theo chúng tôi @Spacedotcomhoặc trên Facebook Và Instagram.