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闪电持续时间可达15分钟!其他行星上的闪电有多

发布时间:2020-02-22 11:31来源: 未知
闪电持续时间可达15分钟!其他行星上的闪电有多强烈?

 

地球拥有复杂的大气组成和独特的气候、地形特征,使得地球的天气是极其独特的。不过,太阳系中的其他行星也有大气层,那么,这对它们的天气意味着什么呢?天王星上会有大风吗?金星上会有洪水吗?土星上会有大规模的雷击吗?

为了解太阳系中各种各样的天气,特别是各种形式的闪电,我们需要先来了解一下闪电背后的科学。

什么是闪电?

简单来说,闪电是一种强大的放电现象,通常持续时间很短。在出现暴风雨天气时,雷雨云的底部会有一块带负电荷的区域,而带正电荷的区域会上升到雷雨云的顶部,并水平扩散开来。在地球上,闪电发生在两朵不同的云之间,或者云与地面之间,或者同一朵云的两个区域内。

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闪电放电的发生需要一些条件,主要包括两个区域之间的电势有显著差异(在雷雨云中,由过冷水滴和雹粒的碰撞造成)。随着这种电荷的不断积累,它最终会放电,克服大气介质的屏障。在闪电到达地面的过程中,它会使空气分子带电,使它们变成等离子体,形成闪电的视觉效果。在雷击之后,伴随而来的是轰隆隆的雷声,这其实是一种冲击波,它是由经历瞬间压力上升的分子引起的。

其他行星上的闪电

基本上,闪电是动态大气条件的一种自然效应。因此,从逻辑上来说,那些拥有大气变化的行星也会有类似的风暴和闪电。不过,由于大气变化不同,其他行星上的闪电与地球上并不一样。

闪电持续时间可达15分钟!其他行星上的闪电有多强烈?

 

科学家从地球上的闪电了解到,闪电会产生各种波长的无线电波,这些特殊的波被称为惠斯勒波。由于其他行星离我们很远,我们很难在其他行星上直接观测到闪电,但可以通过惠斯勒波来探测其他行星上的闪电。

火星

火星一直备受天文学家的关注,人类已经向这颗红色行星发射了一系列的探测器。火星的大部分大气层已经被太阳风剥离,留下一片贫瘠的荒地,所以听到火星上有暴风和闪电可能会让人感到惊讶。吹过火星大地的大规模沙尘暴可能不像地球上的风暴那样充满水分,但它们却充满了大量的火星土壤。

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由于火星的质量较小,表面重力较弱,火星上的土壤甚至可以被微风吹起,并在空中飘荡数百公里。在火星风暴中,不同粒子的旋转将产生能量差异,它们会在这些“云”中累积,最终被释放出来。

天文学家已经在巨大的火星沙尘暴中发现了惠斯勒波,而且还发现了一些闪电的视觉证据。不过,已经在火星上工作多年的火星漫游车还没有直接捕捉到火星闪电的景象。

木星

木星是一颗气态巨行星,它是太阳系中最大的行星。木星上最大的风暴系统已经肆虐了300多年,它被称为大红斑,它大到足以并排放下两个地球。美国宇航局(NASA)的卡西尼号和朱诺号木星探测器已经证实,木星上的闪电与地球上的闪电非常相似。探测器已经在木星上探测到了惠斯勒波,并且还直接捕捉到木星上的闪电。

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木星上的闪电需要更长的时间来放电,可能持续整整一两分钟,而地球上的闪电则在转瞬间就会迅速完成放电。木星闪电的能量极为庞大,其能量是地球上闪电的数百倍。与地球上不同的是,木星上的闪电大多发生在两极附近,而地球上的闪电往往集中在赤道附近。

金星

虽然金星的大小和密度与地球相似,但天文学家长久以来一直认为,金星的磁场方向和大气成分使得金星上不会出现闪电。然而,当金星11号和12号登陆金星表面时,探测器记录到闪电,最长的持续时间可达15分钟。

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金星比地球离太阳更近,它从太阳那里吸收更多的能量进入大气层。当这些能量分散到不同的区域时,电荷最终会聚集并被释放,从而形成闪电。

其他行星上的天气

与太阳系的其他行星相比,充满生机的地球显得与众不同。离太阳更近的行星——水星和金星,温度高达400摄氏度以上,液态水无法存在。火星是一片贫瘠的荒地,几乎没有大气层。木星和土星都是气态巨行星,没有任何坚实的地面可以站立。距离太阳更远的是两颗冰巨星——天王星和海王星,那里的温度非常低,表面温度低于-200摄氏度。

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由于其他行星上的条件十分极端,地球上的生命无法在那里生存。但研究其他行星上的天气,有助于了解地球未来的气候变化。在数十亿年前,金星和火星可能就像地球那样是一颗宜居的星球,我们需要让地球避免重蹈金星和火星的覆辙。