木星的天气预报是多云，有出现“糊状球”的可能性。这个被旋涡覆盖的行星在过去几百年里一直遭受着猛烈的风暴，其风速比地球上 5 级飓风还要强。现在，我们可以为这个行星奇特气象事件的清单再添一项——被称为“糊状球”的含氨冰雹，它们是在其剧烈雷暴期间形成的。
自旅行者 1 号于 1979 年首次拍摄木星照片以来，我们一直在行星云层深处看到巨大的能量脉冲。但根据 NASA 喷气推进实验室的物理学家 Heidi Becker 的说法，在气态巨行星大气层上层探测到闪电一直颇具挑战性——尚不清楚是我们当前技术无法看到闪电，还是闪电根本就不会在那里发生。
现在，NASA 的朱诺号轨道器进行的观测，以及上周发表在《自然》和《JGR Planets》上的三篇论文中概述的观测结果，已经揭示了木星的云层顶部也频繁发生闪电活动——而且与我们在地球上看到的闪电完全不同。
自从 NASA 的朱诺号航天器进入木星轨道以来的四年里，它一直在慢慢地揭示这颗行星的 deepest secrets。Becker 是其中一项研究的首席作者，她和她的团队在 2018 年将朱诺号的导航相机（通常用于观测恒星等暗光源以精确定位航天器的位置）对准了木星的暗面。研究人员看到了前所未有的、噼啪作响的云层放电现象。
“朱诺号再次挑战了人们对木星气象学的普遍看法，”英国莱斯特大学行星科学家 Leigh Fletcher 说，他没有参与这项研究。“使用朱诺号的星象参考单元来探测这些小闪电，表明了先进仪器和航天器的结合如何能带来意外的发现。”
人们曾认为，就像在地球上一样，木星的闪电只发生在存在水的所有形态（冰、液体和气体）的雷暴中。然而，研究人员却在木星云层顶部的上层发现了闪电，那里的温度对于液态水来说太低了。
这是因为行星有一个变通的办法。研究人员发现，这种奇特的闪电并非由纯液态水引起，而是由液态氨作为“抗冻剂”引起的，它能阻止那些上层大气云中的水完全结冰。一种由两份水和一份氨气体组成的奇怪液体混合物（Becker 说有点像 Windex）与纯水冰颗粒碰撞，并积聚电荷。
“这是我们在木星上产生闪电的一种新方式，直到朱诺号拍下这些照片，没有人意识到这是可能的，”Becker 说。
研究人员推测，这些氨水滴实际上可能是所谓的“糊状球”的种子。水冰晶体会附着在这些种子上，形成氨水液体和纯水冰的泥泞、类似雪球的聚集体，然后强大的雷暴上升气流会将它们提升到高空。当这些物体在上升和下降气流中被抛来抛去时，它们会收集更多的冰，并像滚雪球一样越滚越大。最终，这些“糊状球”会变得非常大，以至于上升气流也无法再将它们托住。然后，这些泥泞的雪球应该会落入木星的内部深处，形成糊状球冰雹。
除了解释高空闪电之外，“糊状球”理论还填补了我们在木星知识中的其他空白。根据 Becker 的说法，木星赤道附近氨的含量很丰富，但存在一些氨奇怪地缺失的小区域。结合他们对浅层闪电和糊状球的新发现，NASA 团队得以解开这个谜团。Becker 和她的团队现在认为，这些“糊状球”可以充当氨的“隐形装置”。
“这个理论提供了一个非常简单而优雅的解决方案：当水和氨处于液态时，我们看不见它们，直到它们达到蒸发的深度——而那是非常深的，”朱诺号首席研究员兼新研究的合著者 Scott Bolton 在一份新闻稿中说。
到目前为止，“糊状球”模型仍然是理论性的。Becker 和她的同事们希望通过朱诺号大气层更详细的观测，能够缩小模型预测与观测数据之间的差距。正如 Becker 指出的那样，理解木星大气层就像一扇窗户，让我们了解太阳系内外其他行星的天气是如何运作的。
“木星除了地球之外，是我们理解不同世界运作方式的另一个实验室，”Becker 说。“四十多年来，天文学家认为木星的雷暴发生方式与地球上的相同，而现在我们看到了完全不同的东西。总有东西值得学习。”
