摘要
所有访问木星的航天器都通过夜间光学成像和哨声(闪电产生的无线电波)信号探测到木星上的闪电1，2，3.，4，5，6．木星闪电被认为是在对流水云的混合相(液体-冰)区域通过凝结的液态水和水-冰粒子之间的电荷分离过程产生的，类似于地面(云到云)闪电7，8，9．与地面闪电不同，地面闪电在无线电频谱上广泛发射，频率可达千兆赫10，11在美国，木星上的闪电只在千赫兹频率下被探测到，尽管人们已经在寻找兆赫范围内的信号12．强烈的电离层衰减或比地球上慢得多的闪电放电被认为是造成这种差异的可能解释13，14．在这里，我们报告了从微波辐射计观测到的600兆赫的木星闪电(宽带电磁脉冲)15在朱诺飞船上。这些探测表明，木星的闪电放电与之前认为的地球闪电并不不同。在朱诺的前8个轨道上，我们探测到从极到极的377次闪电。我们发现闪电在极地地区很普遍，在赤道附近没有，在北纬40度以上的北半球最为频繁。因为闪电的分布是湿润对流活动的代表，而湿润对流活动被认为是从行星内部向外传输能量的重要来源16，17，向两极增加的对流可能表明向外的内部热通量优先向两极加权9，16，18．湿对流的分布对了解木星的组成、环流和能量传输具有重要意义。
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确认
这项研究是在加州理工学院的喷气推进实验室进行的，与美国国家航空航天局签订了一份合同。爱荷华大学的这项研究得到了美国宇航局与西南研究所的699041X合同的支持。I.K.和O.S.的工作得到了MSM100421701和LTAUSA17070赠款和Praemium Academiae奖的支持。
审核人信息
自然感谢U. Dyudina和其他匿名审稿人对本工作的同行评议所作的贡献。
作者信息
作者及隶属关系
贡献
s . Br。分析MWR数据，找出并提取闪电观测数据。M.J.是MWR的联合调查负责人。S.A, A.I, C.L, J.L, L.L, G.O, p.s.， s.b o。和F.T.-V。对数据的解释和对大气过程的影响作出了贡献。s.g.、S.M.和V.A.对辐射源信号的解释作出了贡献。I.K, M.I.和os计算了惠斯勒率。w.s.k.、G.B.H.和D.A.G为数据分析提供建议。W.S.K.负责朱诺波仪器。 J.E.P.C. provided the planetary magnetic field measurements. S. Br. wrote the manuscript with input from all authors.
相应的作者
道德声明
相互竞争的利益
作者声明没有利益竞争。
额外的信息
出版商的注意:施普林格自然对出版的地图和机构从属关系中的管辖权主张保持中立。
扩展的数据图形和表格
扩展数据图1 MWR天线温度时间序列中的闪电探测示例。
一个航天器旋转期间获得的天线温度测量。图像的中心显示了木星从一个分支到另一个分支的扫描，并放大了面板b．单一正离群值是闪电放电在大气背景辐射之上的附加辐射。
扩展数据图2闪电提取过程示意图。
一个，平滑背景天线温度(TA)与数据。b，近日点7的测量值与平滑背景天线温度的差值。c，各据点MWR数据与背景天线温度的差值。中的虚线b而且c指示检测阈值相对于数据中的方差设置的位置。
扩展数据图3归一化600mhz闪电功率，表示为天线温度，作为纬度的函数。
一个，功率归一化到近日点距离的平方。如果每个探测的观测功率来自单一源，预计放电速率小于300公里，则使用这种归一化−2年−1赤道附近，0.3公里−2年−1在两极。b，功率由距离和天线图覆盖的面积归一化，如果观测到的功率来自多个源，应按单位面积缩放，则使用该方法。
扩展数据图4 MWR和波浪仪每秒探测到的闪电数随纬度变化的函数。
MWR分布与图中所示相同。2，但红线表示具有均匀检测阈值的分布随纬度的变化。
权利和权限
关于本文
引用本文
布朗，S.，詹森，M.，阿杜米特罗埃，V.。et al。木星两极附近600兆赫频率的普遍闪电现象。自然558， 87-90(2018)。https://doi.org/10.1038/s41586-018-0156-5
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DOI：https://doi.org/10.1038/s41586-018-0156-5
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