土星の北極を取り囲む六角形の渦巻きの謎

Posted by moonrainbow on 09.2015 太陽系   0 comments   0 trackback
30年間天文学者を悩ませ続けた「土星の六角形の渦」の謎が解明

六角形の渦巻きの謎

ほぼ30年間も謎だった土星の北極を取り囲む六角形の渦巻きの謎がついに解き明かされました

 土星の北極では、全幅32,187kmに広がる奇妙な六角形構造が土星の自転周期とほぼ同じ速度で回転しています。これまでその原因は不明でしたが、米ニューメキシコ州ソコロにあるニューメキシコ工科大学の惑星学者ラウル・モラレス=フベリアス教授の最新の研究によって、雲のある大気層で極周囲を東へと吹くジェット気流が、その下に流れる風に押されて六角形になることが判明しました。原因はジェットストリーム

 研究チームは、土星北半球の高密度の大気をコンピューターでモデル化し、高度毎の風の挙動をシミュレートしました。その結果、大気上層で不安定になっているジェットが曲がりくねって釣り合うことが確認されました。その姿は、土星北極を覆う六角形構造の形態と位相速度をよく再現していたという事です

六角形の渦巻きの謎1

 また、モデルの底部に吹く風も上層の風と同様に重要であることが判明しました。これは特に六角形のドリフト率と形の明瞭さに影響します

 土星の六角形の雲は、1988年にNASAのボイジャーが撮影した画像から発見されました。また、カッシーニも地球の直径の2倍もある奇妙な渦巻き構造のカラー画像を撮影しています

六角形の渦巻きの謎2
六角形の渦巻きの謎3

 熱画像からはこれが土星大気の97km下まで続いていることが判明しました。さらに、他の画像から六角形構造が土星の自転とほぼ同じ速度で回転しつつも、ジェット気流自体は時速354kmで東に向かって吹いていることも分かっています

六角形の渦巻きの謎4

 しかし、季節毎に変化する様子もないため、六角形構造になる原因は不明でした。これまで提唱されてきた説には、例えば、地球の水面にできる幾何学形状の渦から説明しようとするものや、土星大気の深部にあるロスビー波(温度差や地形の高低差によって揺すぶられた大気が生じさせる自由振動の波)が原因とするものなどがありました

六角形の渦巻きの謎5

 しかし、今回の発見は、ジェット気流下の風に押されることで幾何学模様が形成されることを示唆しています。これなら季節によって六角形が影響されない理由も説明できます

六角形の渦巻きの謎6

 六角形構造の挙動を研究することで、土星の大気上部に形成される雲の下に吹く風についてさらなる理解が得られる可能性があるそうです

Mysterious Hurricane at Saturn's North Pole



Mystery of Saturn's bizarre hexagonal vortex is solved

2015年09月30日
カラパイアより

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