목성의 휘몰아치는 구름들(Churning Clouds on Jupiter)
목성의 암모니아는 어디에 있을까? 암모니아 기체는 주노 탐사선을 통해 목성의 상층 대기에서 발견될 것으로 예상되었지만 — 많은 구름에서 찾지 못했다. 하지만 최근의 주노 데이터에 따르면, 몇 가지 힌트를 얻을 수 있다. 약한 번개를 일으키는 전기적으로 방전된 예상치 못한 종류의 구름들이 발견되었다. 번개가 일어나기 위해서는 상승하는 기체에 의해 위로 떠오른 구름 덩어리들이 충돌하면서 발생하는 아주 큰 전위차가 필요하다. 이 덩어리에 달라붙어 있는 암모니아와 물이 너무 무거워지면, — 이들은 목성 대기 속으로 깊이 가라앉고 녹게 된다. 이러한 과정을 통해 암모니아를 목성 상층 대기에서 찾을 수 없었던 것이다. 주노로 촬영한 위 사진에는 아주 높이서 밝은 빛을 띠며 복잡하게 휘몰아치고 있는 목성 표층부의 구름의 모습이 담겨있다. 목성에서의 이 대기 역학을 이해하는 것은 우리 고향 지구에서 벌어지는 대기 현상과 번개를 이해할 수 있게 도와준다.
Explanation: Where is Jupiter’s ammonia? Gaseous ammonia was expected to be seen in Jupiter‘s upper atmosphere by the orbiting Juno spacecraft — but in many clouds is almost absent. Recent Juno data, however, gives some clues: some high-level clouds appear to be home to an unexpected type of electrical discharge dubbed shallow lightning. Great charge separations are needed for lightning, which might be created by colliding mushballs lifted by rising updrafts of gas. Ammonia and water stick to these mushballs which rise until they get too heavy — after which they fall deep into Jupiter’s atmosphere and melt. By this process, ammonia found missing from Jupiter’s upper atmosphere reappears below. Pictured by Juno, churning clouds on Jupiter show not only mesmerizing complexity but some high-level, light-colored pop-up clouds. Understanding atmospheric dynamics on Jupiter gives valuable perspective to similar atmospheric and lightning phenomena that occur on our home Earth.
Authors & editors: Robert Nemiroff (MTU) & Jerry Bonnell (UMCP)
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Translated by: WouldYouLike Woong-bae Zee
