กรณีแปลก ๆ ที่ไม่มีสายฟ้าที่ดาวศุกร์

ภาพเมฆบนยอดของวีนัสที่ถ่ายโดยเครื่องมืออุลตร้าไวโอเลตของแสงอุษาในปี 2562

(ภาพ: ©ทีม Planet-C โครงการ)

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ากลอนไฟฟ้าจะทะลุผ่านความหนา บรรยากาศของดาวศุกร์อาจเป็นประกายแวววาวจากเมฆที่เป็นกรดของโลก

การมองดูยั่วเย้าทำให้ความหวังของพวกเขาสูงขึ้น แต่ทั้งหมดนั้นเป็นเพียงคำใบ้ นักวิทยาศาสตร์ต้องการสัญญาณที่ชัดเจนยิ่งขึ้นซึ่งยังคงเข้าใจยากแม้กระทั่งสามปีในวงโคจรของนักล่าฟ้าผ่าเฉพาะของเรา ใกล้ดาวเคราะห์ดวงแฝด. มันเป็นความจริงที่ช้าน่าผิดหวังและสับสนของวิทยาศาสตร์ที่มักหลุดออกจากเรื่องราวของการค้นพบ

"เมื่อคุณอ่านหนังสือประวัติศาสตร์มันอ่านเหมือนปริศนาอักษรไขว้: คุณรู้ว่ามีคนเข้ามาและวัดสิ่งนี้และพบสิ่งนี้และทุกอย่างลงตัว" Ralph Lorenz นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins และ นักเขียนนำของกระดาษใหม่เกี่ยวกับการสังเกตการณ์ของอุปกรณ์ฟ้าผ่าที่วีนัสบอก Space.com “ มันเป็นเรื่องของนักสืบมากกว่าที่นักสืบได้รับประจักษ์พยานนี้จากบุคคลนี้และคำให้การนี้จากบุคคลนั้น”

จนถึงตอนนี้นักสืบคนนั้นก็ยังไม่คืบหน้าไปมากนัก “ มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะใช้การสังเกตทั้งหมดที่รายงานตามมูลค่าใบหน้าและทำความเข้าใจกับมัน” Lorenz กล่าว ไม่มีอะไรเพิ่มขึ้น

การสังเกตการณ์ฟ้าผ่าที่เป็นไปได้ทั้งหมดจนถึงปัจจุบันนั้นดีที่สุด โพรบ Venera 9 ของสหภาพโซเวียตเห็นแวววาวที่อาจเป็นคราบสี หลังจากนั้นไม่กี่ โพรบ Venera ตัวตรวจจับฟ้าผ่าที่ถูกบรรทุก แต่ข้อมูลไม่ตรงกับที่นักวิทยาศาสตร์คาดหวัง นักดาราศาสตร์ที่ใช้กล้องโทรทรรศน์ในรัฐแอริโซนาในปี 1993 เห็นแสงแฟลชเป็นจำนวนมากถึงแม้ว่าสิ่งเหล่านี้จะไม่สมเหตุสมผล ชุดของพัลส์แม่เหล็กที่เห็นโดยองค์การอวกาศยุโรป วีนัสเอ็กซ์เพรส อาจถูกสร้างขึ้นโดยปรากฏการณ์อื่น ๆ

แม้แต่การทดลองอย่างระมัดระวังที่ดำเนินการโดยภารกิจ Cassini ของนาซ่าก่อนการเดินทางไปยังดาวเสาร์ที่ยาวนานทำให้เกิดความสับสนมากขึ้น ยานอวกาศมีเครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุและจำเป็นต้องบินผ่านทั้งโลกและดาวศุกร์ต่อไปเพื่อไปให้ถึงเป้าหมาย แต่ในขณะที่เครื่องมือหยิบขึ้นมามากกว่าหนึ่งพันกะพริบบนโลกมันก็ไม่มีใครที่ดาวศุกร์

เข้าสู่ แสงอุษาภารกิจยานอวกาศของญี่ปุ่นที่จะไปหาเพื่อนบ้านที่ดีของเรา ยานอวกาศเปิดตัวในปี 2010 แต่หลายเดือนต่อมาการเผาไหม้ที่ตั้งใจจะให้ยานสำรวจรอบวงโคจรรอบดาวศุกร์สิ้นสุดเร็วขึ้นทำให้ยานอยู่ในอวกาศ ห้าปีต่อมามันลอยใกล้พอที่จะลองอีกครั้งในวงโคจร ซึ่งประสบความสำเร็จ. แต่ยานอวกาศไม่สามารถไปถึงวงโคจรดั้งเดิมของมันได้และในขณะนี้วงกลมรอบโลกในระยะที่ไกลกว่าที่วางแผนไว้

นั่นเป็นเรื่องที่ท้าทายอย่างยิ่งสำหรับกล้องฟ้าผ่าซึ่งตอนนี้สามารถรวบรวมข้อมูลได้ในอัตราหนึ่งในสิบของสิ่งที่เครื่องมืออาจทำสำเร็จเมื่อยานอวกาศมาถึงอย่างราบรื่น ทั้งหมดบอกว่า ความโศกเศร้าของ Akatsuki ได้หมายความว่ากล้องสายฟ้าได้รวบรวมข้อมูลเพียง 17 ชั่วโมง

แต่ในทุกชั่วโมง Lorenz และผู้เขียนร่วมของเขาเห็นแสงแฟลชเป็นศูนย์ เครื่องดนตรีชนิดเดียวกันที่รวบรวมข้อมูลเดียวกันบนโลกน่าจะได้เห็นเป็นร้อย ๆ แต่ที่วีนัส ไม่ใช่คนเดียว (การวิจัยอธิบายไว้ในกระดาษที่ตีพิมพ์ในวันที่ 3 กรกฎาคมในวารสาร Geophysical Research Letters)

แทนที่จะเป็นวิธีแก้ปัญหานักวิทยาศาสตร์ได้ปริศนาที่ซับซ้อนกว่านี้

“ หากคุณไม่เห็นแสงแฟลชใด ๆ นั่นไม่ได้หมายความว่าจะไม่มีแสงแฟลชใด ๆ นั่นอาจหมายความว่ามีบางอย่างและคุณก็พลาด” Karen Aplin นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยบริสตอลในอังกฤษที่ศึกษาดาวเคราะห์ สายฟ้า แต่ไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยใหม่บอก Space.com “ พวกเขาบอกว่าอาจจะไม่มีฟ้าผ่าหรืออาจเป็นกลุ่มฟ้าผ่าที่ใดที่หนึ่งจริง ๆ หรือเป็นของหายากมากและมันก็เกิดขึ้นจากการปะทุและพวกเขาก็ยังไม่เห็นมันและพวกเขาก็บอกว่า เกิดจากบางสิ่งที่แตกต่างจากฟ้าผ่า - ดังนั้นพวกมันจึงดูเหมือนเป็นฟ้าผ่า แต่อาจจะไม่ใช่ "

วีนัสไม่ได้เป็นเพียงสถานที่เดียวที่สายฟ้าเป็นเป้าหมายที่เข้าใจยาก Aplin กล่าวว่านักวิทยาศาสตร์เชื่อว่ามีดาวเคราะห์ในระบบสุริยะของเรามากกว่าที่จะไม่เล่นกีฬาทางไฟฟ้าเหล่านี้ แน่นอนว่าโลกเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการศึกษา แต่ภารกิจเช่นเดียวกับ ยานสำรวจรอบโลก และกาลิเลโอพบฟ้าผ่าที่ดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ ในก๊าซยักษ์ทั้งสองชั้นบรรยากาศมีไอน้ำเพียงพอที่จะเป็นเจ้าภาพ สายฟ้าบนพื้นโลกมากกว่าหรือน้อยกว่า.

ดาวยูเรนัสและเนปจูนก็ดูเหมือนจะเปล่งประกายแม้ว่านักวิทยาศาสตร์จะมีข้อมูลจากยานอวกาศเพียงหนึ่งไปยังสถานที่เหล่านี้ แต่ยานสำรวจ Voyager 2 ยักษ์น้ำแข็งจากระยะไกลเหล่านี้มีความเข้าใจไม่ดีนักสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะเสี่ยงต่อการเดาได้อย่างแม่นยำ อย่างไร แฟลชดังกล่าวอาจเกิดขึ้น

ดาวอังคารก็เป็นที่น่าสงสัยว่าจะต้องจัดให้มีฟ้าผ่าแม้ว่ามันจะเข้าใจยากเหมือนของดาวศุกร์ นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า สายฟ้าดาวเคราะห์สีแดง - ถ้ามันมีอยู่ - จะถูกผลักดันโดยอนุภาคของฝุ่นที่ถูกันในสายลมซึ่งเป็นล้อเลียนของภูเขาไฟที่ก่อตัวเป็นเมฆของอนุภาคหินที่ถูกระเบิดบนโลก

นักวิทยาศาสตร์เคยลงถนนสายฟ้าที่หายไปที่แปลกประหลาดนี้มาก่อนบนไททันดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดของดาวเสาร์ เมื่อองค์การอวกาศยุโรปกำลังสร้าง โพรบไททันพวกเขากังวลว่าจะต้องมีการนำทางสลักเกลียว แต่การค้นหาปรากฏการณ์ดังกล่าวว่างเปล่า “ ไททันเป็นอีกหนึ่งในสถานที่เหล่านี้ซึ่งหลังจากการศึกษาที่ยาวนานและยาวนานตอนนี้เรามีขีด จำกัด บนที่ค่อนข้างเข้มงวดเกี่ยวกับปริมาณของกิจกรรมฟ้าผ่า” Lorenz กล่าว "เราไม่สามารถพูดได้ว่ามันไม่ได้เกิดขึ้น แต่เราไม่ได้เห็นมันเกิดขึ้น"

แต่ในขณะที่วีนัสสะท้อนโลกในรูปแบบที่น่าขนลุกหลายสายฟ้าแลบของมันก็ยากที่จะอธิบายเนื่องจากบรรยากาศของมันนั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงทำให้เกิดกรดซัลฟิวริกส่วนใหญ่ซึ่งไม่สามารถควบคุมประจุไฟฟ้าได้ "สิ่งหนึ่งที่เกี่ยวกับสายฟ้าของวีนัสคือเราไม่เข้าใจว่ามันจะเกิดขึ้นได้อย่างไร"

การไม่รู้ว่ารูปแบบจะทำให้ยากต่อการคาดเดาตำแหน่งที่จะมอง และฟ้าผ่าไม่จำเป็นต้องแพร่กระจายอย่างสม่ำเสมอตลอดเวลาและสถานที่ ยกตัวอย่างเช่นบนโลกฟ้าผ่าเป็นเรื่องธรรมดาที่สุดในตอนบ่ายและบนบก นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ได้ทำการเชื่อมต่อที่เท่าเทียมกันบนดาวศุกร์ แต่ Lorenz กล่าวว่าสมมติฐานหนึ่งคือฟ้าผ่าอาจพบได้บ่อยที่สุดในเวลาพลบค่ำเนื่องจากเมฆปกคลุมยอดเขาและเหนือเทือกเขาซึ่งข้อมูล Akatsuki ได้พิสูจน์แล้วว่าสามารถสร้างปรากฏการณ์บรรยากาศอื่นที่เรียกว่า คลื่นธนู. ผลที่ได้คือแสงแฟลชที่กระจุกตัวอยู่ในเวลาและสถานที่ - และนั่นยากที่จะมองเห็น

นักวิทยาศาสตร์ไม่ได้พยายามติดตามสายฟ้าแลบเพียงเพื่อกำหนดว่าระบบสุริยะปลายทางใดที่เป็นจุดวาบไฟมากที่สุด: ฟ้าผ่าเชื่อมโยงกับโฮสต์ของลักษณะบรรยากาศที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการเข้าใจเกี่ยวกับโลกรอบตัวเรามากขึ้น “ ถ้าคุณตรวจจับฟ้าผ่าคุณสามารถใช้มันเพื่ออนุมานคุณสมบัติอื่น ๆ ของดาวเคราะห์และชั้นบรรยากาศของมัน” Aplin กล่าว "มันเป็นสิ่งที่มีประโยชน์ในการวัดเพราะมันจะบอกคุณหลายอย่างพร้อมกัน"

หนึ่งในนั้นคือความปลอดภัยของโลกในการสำรวจ “ มันเป็นอันตรายดังนั้นคุณต้องการที่จะรู้ว่ามีฟ้าผ่าอยู่ที่ไหนสักแห่งเพราะอาจทำให้ยานอวกาศของคุณพุ่งชนยานอวกาศของคุณหรืออาจทำให้นักบินอวกาศของคุณชนกันและมันสามารถทำสิ่งต่าง ๆ เช่นวางระบบพลังงานออกไป”

และการปฏิบัติจริงไม่ได้เป็นแรงจูงใจเพียงอย่างเดียว: นักวิทยาศาสตร์พยายามทำความเข้าใจว่าและบ่อยครั้งที่ชีวิตเกิดขึ้นสงสัยว่าพลังงานและเคมีของสายฟ้าสามารถเล่นได้ บทบาทสำคัญในการคิดชีวิตจากธรณีวิทยา. "สายฟ้าอาจเกี่ยวข้องกับต้นกำเนิดของชีวิต" Aplin กล่าว "สายฟ้านำพลังงานมาสู่ระบบที่อาจเกี่ยวข้องในชีวิตที่กำลังก่อตัวขึ้นในที่สุด"

อย่างน้อยดาวศุกร์มีเพียงเวลาเก็บเงื่อนงำที่นักวิทยาศาสตร์ต้องการเพื่อไขปริศนา แสงอุษายังคงอยู่ในวงโคจรของมันนานกว่าที่คาดหวังสำหรับกล้องสายฟ้าที่พร้อม บางทียานอวกาศอื่นจะตามมาในสักวันหนึ่งในไม่ช้า Lorenz แนะนำว่าภารกิจในอนาคตสามารถนำเครื่องตรวจจับฟ้าผ่าที่ใช้คลื่นวิทยุสามเครื่องซึ่งจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแสงแฟลชที่พวกเขาวัดรวมถึงเครื่องมือที่ปรับให้เข้ากับสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของดาวเคราะห์

ยิ่งไปกว่านั้นหลักฐานบางอย่างที่ทำให้เกิดฟ้าผ่าได้ที่ ดาวศุกร์ เกิดจากการสังเกตการณ์โดยกล้องโทรทรรศน์ซึ่งตั้งอยู่ที่นี่บนโลกและงานดังกล่าวอาจจบลงด้วยการไขปริศนา แต่มันอาจเป็นการไล่ล่าห่านป่าที่ลงท้ายด้วยไม่มีอะไรจะแสดงให้เห็น

การไล่ล่าห่านนั้นอาจคลี่ออกไปแล้วบางทีอาจจะหลายครั้งโดยที่นักวิทยาศาสตร์ไม่รู้เกี่ยวกับเควสไร้สาระของเพื่อนร่วมงาน “ คุณได้รับสิ่งนี้ที่คนไม่กระตือรือร้นที่จะเผยแพร่การทดลองที่ไม่ประสบความสำเร็จ” Aplin กล่าว "ดังนั้นอาจเป็นไปได้ว่าผู้คนดูและไม่เห็นอะไรเลยและไม่ได้ตีพิมพ์"

บางทีนั่นอาจเป็นสิ่งที่ Lorenz และผู้เขียนร่วมของเขาก้าวไปข้างหน้าอย่างแท้จริง: โดยการเผยแพร่ การบรรยายฟ้าผ่าแม้จะมีข้อเท็จจริงที่ว่ามันจบลงด้วยการไขปริศนาต่อเนื่องโดยไม่มีการหลุดออกจากปลายหลวมที่นิยายลึกลับเสนอให้เพื่อความพึงพอใจอย่างลึกซึ้ง

และท้ายที่สุดมีโอกาสเสมอที่ฉากบอกเล่าทั้งหมดของนักสืบจะสร้างเบาะแสที่หายไปซึ่งอาจจะยังคงอยู่สักวันหนึ่งก็มาถึง

“ นี่เป็นผลในหลาย ๆ ด้านที่น่าตื่นเต้นโดยที่เราไม่ได้ตรวจพบแสงแฟลช” Lorenz กล่าว “ เป็นไปได้ที่ Akatsuki เพิ่งจะโชคไม่ดีและครั้งต่อไปที่เราสังเกตเห็นเราจะตรวจจับแสงแฟลชหลายร้อยครั้งและนั่นน่าตื่นเต้นมาก”

• 'ภูเขาไฟแห่งน้ำ' เปลี่ยนเป็นแท่งสายฟ้าในรูปภาพที่น่าตื่นเต้นนี้
• Lightning Strikes Rocket รัสเซียระหว่างปล่อยดาวเทียม (แต่ทุกอย่างเรียบร้อย)
• รูปถ่าย: สายฟ้าของโลกมองเห็นได้จากอวกาศ

หมายเหตุบรรณาธิการ: บทความนี้ได้รับการปรับปรุงให้มีลิงค์ไปยังรายงานการวิจัย ส่งอีเมล Meghan Bartels ที่ [email protected] หรือติดตามเธอ @meghanbartels. ตามเรามา บนทวิตเตอร์ @Spacedotcom และบน Facebook.