Может ли быть молния мощнее атомной бомбы?

Юпитер покрыт штормами с интенсивными молниями, однако измерение их мощности долгое время оставалось технической проблемой из-за плотной атмосферы газового гиганта. Как пишет издание Science.org, новое исследование, опубликованное в журнале AGU Advances, показало, что отдельные электрические разряды на Юпитере в 100–10 000 раз превосходят по энергии земные аналоги. Открытие стало возможным благодаря данным с космического аппарата NASA Juno. Впоследствии миссия Juno предоставила более детальные данные о молниях на Юпитере, подтвердив их существование и особенности.

Средняя земная молния высвобождает около 1 миллиарда джоулей энергии. Экстремальные юпитерианские молнии несут в себе 10 триллионов джоулей. Этот показатель эквивалентен 2400 тоннам тротила, что составляет одну шестую мощности атомной бомбы, сброшенной на Хиросиму. Исходя из частоты вспышек, зафиксированных аппаратом Juno, штормы на планете ежеминутно генерируют силу нескольких ядерных взрывов.

Физика инопланетной грозы

Ученые предполагают, что молнии на Юпитере и Земле имеют общую природу формирования: трение частиц водяного пара и льда в облаках создает разность потенциалов. Разница заключается в том, что в атмосфере Юпитера вода связывается с аммиаком. Этот процесс приводит к образованию специфических градин, которые кардинально меняют механику накопления заряда внутри шторма. Исследование, опубликованное в Nature Astronomy, показало, что молнии на Юпитере формируются через механизмы, аналогичные земным, включая конвекцию и зарядку облаков.

Для сбора информации зонд Juno использовал микроволновый радиометр. Изначально прибор предназначался для поиска химических соединений путем фиксации радиоволн, но он также оказался способен улавливать радиоизлучение от ударов молний. Из-за колоссального количества штормов на планете аппарату было сложно изолировать конкретные разряды. Исследователи воспользовались периодом относительного метеорологического затишья и синхронизировали данные радиометра с фотографиями камеры Juno и снимками телескопа «Хаббл». Это позволило изолированно изучить четыре крупных шторма диаметром до 3000 километров, внутри которых фиксировалось в среднем три вспышки в секунду.

Катализатор жизни

По данным Science.org, исследователи считают полученные оценки мощности юпитерианских молний заниженными. Электрические разряды такого масштаба выделяют энергию множеством способов: не только в улавливаемом радио- и оптическом диапазоне, но и в формате мощных тепловых, акустических и химических выбросов.

Сверхмощные молнии играют ключевую роль в запуске и ускорении сложных химических реакций, мощность которых сопоставима с вулканическими извержениями. Наличие жизни на самом Юпитере крайне маловероятно из-за газовой структуры планеты, однако подобные экстремальные погодные условия демонстрируют механизм запуска предбиотической химии в космосе. Дальнейшее изучение этих высокоэнергетических процессов зависит от статуса миссии Juno, финансирование которой в настоящее время подвергается пересмотру со стороны NASA.