宇宙への旅人

Blue Moon

探査機ジュノー、木星で地球のものに似た稲妻の存在を明らかに


木星の北半球で起きている稲妻の想像図（Getty Images）

太陽系最大の木星は、直径が地球の約11倍で岩石質ではなくガスからなる惑星であるにも関わらず、地球とほぼ変わらない稲妻が存在する。

木星の稲妻（大気中で起きる巨大な電気火花）の存在という意外な真実が、NASAの木星探査機ジュノーが集めた5年分のデータから明らかになった。ジュノーは2016年半ばから木星を周回している。

Nature Communications誌に掲載された最新論文は、ジュノーの電波実験装置が取得した高精度データの詳細を報告している。この装置は木星の大気、磁場および磁気圏（惑星を覆う惑星の磁場に支配された領域）の相互作用を理解するために作られた。

主著者のイヴァーナ・コルマソヴァはチームとともに、木星で電波パルスがミリ秒間隔に発生していることを発見した。それは、地球の雷雨で見られるものと似た、段階的な稲妻の発生を示唆している。

結果は、木星で稲妻が発生する仕組みが、地球大気の雲の中で発生する稲妻に似ている可能性があることを示していると著者らは主張している。

木星で稲妻が発生する過程は地球と似ているかもしれないが、そこには大きな違いもある。木星の積乱雲（雷雲）は雲底から雲頂まで40マイル（約67km）にもなり、地球のものより5倍も高い。さらに、木星で起きる稲妻の閃光は、地球最大と言われる「スーパーボルト」の3倍のエネルギーを持つ。

ジュノーが約7年前に木星系に到達して以来、次々と木星の謎めいた特徴が暴かれてきた。

ジュノーは「大赤斑（Great Red Spot）」の研究も行ってきた。大赤斑は直径2万6000kmという地球全体の約2倍、木星自身の約6分の1にもなる太陽系最大の嵐だ。少なくとも1830年以来、嵐は続いている。

ジュノーは、マイクロ波放射計（MWR）を使った調査も行い「大赤斑」のような木星の高気圧は頂部では冷たく底部では温かく、一方サイクロン（低気圧）は上が温かく下が冷たいことを突き止めた。

11億ドル（約1500億円）をかけたこのソーラー駆動探査機は、2011年8月5日に打ち上げられ、2016年7月4日に木星周回を開始した。

現在、ジュノーは木星の楕円軌道を38日周期で回っており、延長されたミッションは2025年9月15日、76回目の周回途中に木星の擾乱（じょうらん）する大気に向かって降下して分解する。これは、誤って木星の衛星のいずれかに衝突し、汚染してしまう可能性を回避するためだ。

2023年5月31日
Forbes JAPANより

Sugar Ray

天王星の北極でポーラーサイクロンを発見か　今後数年間の変化に注目


カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群（VLA）で2021年10月に観測された天王星。左からマイクロ波のKバンド、Kaバンド、Qバンドで観測された天王星の様子が示されている

こちらは米国ニューメキシコ州の「カール・ジャンスキー超大型干渉電波望遠鏡群（Very Large Array：VLA）」で2021年10月に観測された天王星の様子です。明るく写っている円形に広がった領域の中心には北極が位置しています。観測にはマイクロ波が用いられており、3つの画像はそれぞれ異なる周波数帯で捉えられた天王星を示しています（左からKバンド、Kaバンド、Qバンドを使用）。

アメリカ航空宇宙局（NASA）ジェット推進研究所（JPL）のAlex Akinsさんを筆頭とする研究チームは、VLAによる天王星の観測データを分析した結果、天王星の北極にポーラーサイクロン（polar cyclone、極渦）が存在することを示す証拠を得たとする研究成果を発表しました。このサイクロン、すなわち低気圧は円形の領域の中心にあるひときわ明るい点として前掲の画像に写っており、より暖かくより乾燥した空気が北極の周囲で循環しているように見えるといいます。

JPLによると、天王星のポーラーサイクロンはコンパクトな形状で、土星探査機「カッシーニ」の観測によって土星で見つかったものに似ています。実際に天王星にもポーラーサイクロンが存在する場合、明確な大気を持つ太陽系の惑星（水星を除く7つ）すべての極で低気圧もしくは高気圧の渦が確認されたことになるといいます。「天王星は単なる青いガスの球体ではありません。その表層の下ではいろいろなことが起きているのです」（Akinsさん）


参考：ハッブル宇宙望遠鏡の広視野カメラ3（WFC3）で2022年11月に撮影された天王星

天王星は公転軌道に対して自転軸が約98度も傾いている上に、公転周期が約84年と長いため、南北の極域が太陽に照らされる期間と照らされない期間はそれぞれ42年間も続きます。NASAの惑星探査機「ボイジャー2号」が到達した1986年当時、天王星は南半球が夏の季節でしたが、今の南半球は長い夜が続く冬の季節を迎えています。

現在の天王星は北半球の季節が夏なので（夏至を迎えるのは2028年）地球からは天王星の北極域を観測しやすくなっており、研究チームはマイクロ波から可視光線にかけての多波長での観測を呼びかけています。JPLによると、今回発見が報告された天王星のポーラーサイクロンが今後数年間でどのように変化するのか、研究者たちは注意深く観測を続けていくということです。

Source
Image Credit: Image Credit: NASA/JPL-Caltech/VLA

2023年5月30日
sorae より

I Will Love Again

土星の新衛星63個を発見、総数146個に


探査機「カッシーニ」が2008年に撮影した土星（提供：NASA/JPL/Space Science Institute）

すばる望遠鏡などの観測により土星の衛星が新たに63個発見され、総数が146個となった。

今月上旬から、国際天文学連合小惑星センターの小惑星電子回報で土星の新衛星の発見が相次いで報告された。3日の6個を皮切りに、5日（3個）、6日（7個）、7日（5個）、8日（10個）、9日（3個）、10日（7個）、15日（17個）、16日（4個）と毎日のように報告が続き、23日（1個）まで計63個の発見が公表された。これで土星の既知の衛星数は146個となり、昨年末から今年2月にかけて15個増えて95個になったばかりの木星の衛星数を大きく上回った。

今回公表された土星の新衛星の約半数は、米・カーネギー研究所のScott Sheppardさんたちの研究チームが2004年、2005年、2006年、2007年に米・ハワイのすばる望遠鏡に搭載されている超広視野主焦点カメラ「Hyper Suprime-Cam」で撮影したデータから発見し、2019年と2021年にハワイのカナダ・フランス・ハワイ望遠鏡（CFHT）による観測で確認されたものだ。残り半分は、台湾中央研究院天文及天体物理研究所のEdward Ashtonさんたちの研究チームが、同じくCFHTを使って2019年から2021年に取得した観測データから発見した。

新衛星は26等程度と非常に暗く、大きさは推定2km程度ととても小さい。大きな親衛星が他の天体と衝突し破壊されてできたものとみられており、今でも破壊される前の親衛星と同じような軌道を保っている。その軌道をもとにした推測から、親衛星の数は少なくとも5～8個だったと考えられる。見つかった衛星のほとんどが逆行衛星（土星の自転と逆方向に公転している衛星）で、過去1億年の間という天文学的には比較的最近に形成されたとAshtonさんたちは考えている。


土星の衛星の軌道図。（左）土星の極方向から見た図、（右）土星の赤道方向から図。赤、緑、青が不規則衛星（土星から遠く、楕円で傾いた軌道を持つ衛星）を表す。今回発表された新衛星は全て外側の軌道を回る不規則衛星。画像クリックで表示拡大（提供：Scott Sheppard/Carnegie Institution for Science）

「私たちの観測では、土星の衛星については直径約3kmのものまで、地球により近い木星については、さらに小さな約2kmのものまでを、それぞれ完全にとらえていると考えています。土星の周りでは木星より多くの衛星が見つかりましたが、まだ完全には見つかっていない直径約3km以下の小さな衛星が数多く存在している可能性があります。実際、土星の周りには他にもたくさんの小天体が検出されていますが、その確認にはさらに観測が必要です」（Sheppardさん）。

将来の土星探査計画で、巨大な惑星に取り込まれた天体の生き残りである衛星を間近に観測できれば、惑星を作る材料となった始原的な物質の理解につながる重要な情報が得られるかもしれない。「それが、土星の衛星をもっと見つけたい理由の一つです。十分な数が見つかって、どれかが探査機が飛行する軌道近くに位置していれば、探査機が土星系の外側から内側を通過する間に、その姿をクローズアップで撮影できます」（Sheppardさん）

2023年5月29日
AstroArtsより