摘要
土星大气层中的闪电释放出无线电波1它们的强度大约是地球上的1万倍2．这些无线电波是土星上雷暴产生的闪电的特征，持续几天到几个月2．近年来，在南纬35°的行星中心观测到约2000公里大小的对流风暴3.，4，5(对应于南纬41°)。在这里，我们报告了在北纬35°行星中心观测到的一场巨大雷暴，其纬度延伸达10,000公里，其大小与“大白斑”相当。6，7-大约在2010年12月初开始的三周后。可见的羽流由高空云组成，由于强烈的垂直对流，超出了最外层的氨云层，这是雷暴的典型特征。这次风暴的闪电速度比以前的风暴高了一个数量级，记录到的峰值速度超过每秒10次。到2011年2月，这场主风暴形成了一条向东延伸的尾巴，并伴随着其他较弱的风暴单体，将整个地球包裹起来。与地球上的风暴不同，这场风暴的总功率与土星的总发射功率相当。这种风暴在北半球的出现可能与季节的变化有关7，因为土星在2009年8月经历了春分。
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参考文献
沃里克，J. W.等。旅行者1号在土星附近的行星射电天文观测。科学212， 239-243 (1981)
费舍尔，G.等人。土星的大气电。空间科学。牧师。137， 271-285 (2008)
波尔科，C. C.等。卡西尼号成像科学:土星大气层的初步结果。科学307， 1243-1247 (2005)
Dyudina, u。卡西尼国际空间站和RPWS在2004-2006年间观测到的土星闪电风暴。伊卡洛斯190， 545-555 (2007)
费舍尔，G.等人。土星上的巨大闪电风暴分析。伊卡洛斯190， 528-544 (2007)
Sánchez-Lavega, A.土星大气层的运动:旅行者号遭遇前的观测。伊卡洛斯49， 1-16 (1982)
Sánchez-Lavega, A.等。土星上层云层下的深风来自季节性的长寿命行星级风暴。自然Doi:10.1038/nature10203(本期)。
Gurnett, d.a.等人。卡西尼号无线电和等离子体波科学调查。空间科学。牧师。114， 395-463 (2004)
波尔科，C. C.等。卡西尼成像科学:仪器特性和预期的土星科学调查。空间科学。牧师。115， 363-497 (2004)
凯泽，M. L.， Desch, M. D. & Connerney, J. E. P.土星的电离层:推断电子密度。j .地球物理学。Res。89， 2371-2376 (1984)
Fischer, G.， Gurnett, D. A.， Zarka, P.， Moore, L. & Dyudina, U. A.土星电离层的峰值电子密度来源于土星闪电的低频截止。j .地球物理学。Res。116A04315 10.1029/2010ja016187 (2011)
摩尔，L.等。土星电离层的卡西尼无线电掩星:使用恒定的水通量的模型比较。地球物理学。卷。33L22202 10.1029/2006gl027375 (2006)
康纳尼，J. E. P. &韦特，J. H.土星电离层的新模型与水从环的涌入。自然312， 136-138 (1984)
Fischer, G.， Gurnett, D. A.， Lecacheux, A.， Macher, W. & Kurth, W. S.用卡西尼/RPWS在2 MHz频率以下对土星静电放电的偏振测量。j .地球物理学。Res。112A12308 10.1029/2007ja012592 (2007)
英格索尔，a.p.，毕比，r.f.，康拉斯，J. &亨特，g.e.in土星(Gehrels, T. & Matthews, m.s.) 195-238(亚利桑那大学出版社，1984)
Dyudina, u。探测到土星上可见的闪电。地球物理学。卷。37L09205 10.1029/2010gl043188 (2010)
Pérez-Hoyos, S. & Sánchez-Lavega, A.土星大气中的太阳通量:气溶胶和云层中的最大穿透和升温速率。伊卡洛斯180， 368-378 (2006)
Hueso, R. & Sánchez-Lavega, A.巨大行星湿对流的三维模型II:土星的水和氨湿对流风暴。伊卡洛斯172， 255-271 (2004)
贝恩斯，K. H.等。土星上的风暴云:与卡西尼/VIMS光谱一致的闪电诱导化学和相关物质。星球。空间科学。57， 1650-1658 (2009)
Atreya, s.k.in伽利略的美第奇卫星——它们对四百年发现的影响(巴比里等编)第16章(剑桥大学出版社，2010年)
李，L.等。土星发射的能量。j .地球物理学。Res。115E11002 10.1029/2010je003631 (2010)
哈内尔，R. A.，康拉斯，B. J.，昆德，V. G.，珀尔，J. C. &皮拉利亚，J. A.反照率，土星的内热通量和能量平衡。伊卡洛斯53， 262-285 (1983)
Sánchez-Lavega, A.等。1990年土星赤道大气中的大白斑和扰动。自然353， 397-401 (1991)
亨特，g.e.，戈弗雷，D, Müller, j.p。巴里，R. F. T.旅行者1号图像中土星北半球的动态特征。自然297， 132-134 (1982)
Sromovsky, L. A.， Revercomb, H. E.， Krauss, R. J. & Suomi, V. E.旅行者2号对土星北部中纬度云特征的观测:形态、运动和演化。j .地球物理学。Res。88， 8650-8666 (1983)
凯泽，M. L.，康纳尼，J. E. P. &德施，M. D.土星静电放电的大气风暴解释。自然303， 50-53 (1983)
Zarka, P. & Pedersen, b.m.土星静电放电的统计研究。j .地球物理学。Res。88， 9007-9018 (1983)
克里斯蒂安，H.等。光瞬态探测器从太空观测到的全球闪电频率和分布。j .地球物理学。Res。108(D1)。4005 10.1029/2002jd002347 (2003)
确认
G.F.由奥地利科学基金(FWF)资助。爱荷华大学的卡西尼号研究是由美国宇航局/喷气推进实验室资助的。多谢A. Sánchez-Lavega在行星虚拟天文台及实验室的网页(http://www.pvol.ehu.es)，以及随后观测到土星风暴的业余天文学家，即T. Akutsu、T. Barry、J. Castella、D. Chang、D. Gray、J. B. Jovani、W. Kivits、T. Kumamori、F. J. Melillo、D. Parker、D. Peach、J. Phillips、J.-J.。Poupeau, J. Sussenbach, K. Yunoki和S. Walker。S. Ghomizadeh和T. Ikemura是第一个在警报之前观察到风暴的人。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
G.F.分析了卡西尼RPWS的数据并撰写了论文。W.S.K, D.A.G.和P.Z.帮助进行了分析。u.a.d.， a.p.i.， S.P.E.和C.C.P.分析了卡西尼号国际空间站的图像，并计算了风暴的能量。A.W.和C.G.从地面拍摄了土星的图像，M.D.从几张图像中测量了风暴的大小和漂移。所有作者讨论了结果并对手稿进行了评论。
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相互竞争的利益
作者声明没有相互竞争的经济利益。
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关于本文
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菲舍尔，G.，库尔斯，W.，格内特，D.。et al。土星上的巨大雷暴。自然475， 75-77(2011)。https://doi.org/10.1038/nature10205
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DOI：https://doi.org/10.1038/nature10205
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