嵐のネプチューンの醸造

1989年にボイジャー2宇宙船がその惑星を通過したときに発見されたシステムと同様に、大規模な新しい嵐が海王星に形成されています。ハッブル宇宙望遠鏡を使用して天文学者が発見したのは、 2018年、その形成の間に見られました。

木星のグレートレッドスポットと同様に、海王星のグレートダークスポットは、その惑星の大気中の高圧システムによって形成されます。 これは、低気圧の領域内で嵐が発生する私たちの故郷の世界とは異なります。 これらのシステムのメカニズムを研究することにより、研究者たちは、私たち自身の太陽系と、他の星を周回する惑星の両方をよりよく理解することを望んでいます。

「太陽系外惑星を研究していて、それらがどのように機能するかを理解したい場合は、まず私たちの惑星を理解する必要があります。 NASAのゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者、エイミーサイモン氏は次のように述べています。

2つの異なる合成写真の惑星海王星。 左のハッブル画像では、新しく発見された暗い嵐が、白い雲に囲まれ、大気圏のより高いところにあります。 右側の「元の」グレートダークスポットは、1989年にVoyager 2が撮影した写真に表示されています。画像提供:NASA / ESA / GSFC / JPL

新しいダークスポットが形成される2年前の雲の発達は、これらの嵐が海王星の大気の中で以前に天文学者が信じていたよりもはるかに深く始まったことを示唆しています。

宇宙船と嵐の到来

ボイジャー2号が太陽系の外見ツアーの最後に海王星を通過したとき、宇宙船は2つの嵐システムの画像を記録しました。天文学者は「グレートダークスポット」と「ダークスポット2」と名付けました。 これらのうち大きい方はおおよそ地球のサイズでした。 しかし、1990年代にハッブル宇宙望遠鏡が海王星に視点を向けたとき、それらの機能はもはや見えなくなりました。 木星の大きな赤い斑点が1830年から見えており、350年前に形成された可能性があるため、これは天文学者にとって驚きでした。

「カリフォルニア大学バークレー校の学部生のAndrew Hsuが率いる研究では、ダークスポットは4〜6年ごとに異なる緯度で出現し、約2年後に消えると推定しました」とNASAの職員は説明します。

木星の大赤斑は、システムの両側にある細いジェットストリームによって安定しています。 画像クレジット:NASA

木星の大赤い斑点は、両側の薄いジェットストリームによって適所に保持され、嵐が北または南に移動するのを防ぎます。 そのような保護は、風がはるかに広いバンドを吹き抜ける海王星の雰囲気の一部ではありません。 ここでは、太陽系の最も遠い惑星で、赤道付近の風が西向きに移動し、極に近い風は東向きに吹きます。 その世界の嵐は通常、分割する前にこれらの緯度の間をホバリングします。

嵐を巻き起こす

研究者たちは2015年に海王星の大気で最初に見られた小さな暗いスポットを研究しましたが、北半球に小さな白い雲が集まっているのを発見しました。 それらは後に新しい嵐になり、サイズと形状はボイジャーが見たグレートダークスポットとほぼ同じになりました。 この大規模な嵐は、長さが約11,000 km(6,800マイル)あります。

海王星の嵐システムに先行する白い雲は、地球上のレンチキュラー雲に似ているかもしれません。 シャスタ。 画像クレジット:rubengarciajrphotography / Flickr

雲はメタンの氷の結晶から海王星の大気中で高く発達し、白い雲を作ります。 研究者たちは、嵐の上にそれらが形成するという仮説を立てます。レンティキュラー雲が私たちの故郷の山の頂上近くに浮かぶ方法です。 この場合、これらの白い雲は、暗い領域がハッブルに見えるようになる直前に明るくなりました。 コンピュータモデルは、最も大規模な嵐の前に最も明るい雲があることを示唆しています。

「スポットは北半球にあり、周囲の風よりも西にゆっくりと漂っています。 ダークスポットは、青色の波長で強い吸収があるため、可視光でのみ識別できます。ハッブル宇宙望遠鏡だけが、それらを検出するのに十分な空間分解能を持っています」と調査員は地球物理学研究レターで発表された論文で説明しています。

海王星は氷の巨人として分類され、岩の多いコアで構成され、水が豊富な内部に囲まれ、水素とヘリウムの層で覆われています。 天王星は海王星に似た惑星で、現在、北極の周りに明るく嵐の雲のキャップがあります。 天王星と海王星の両方の大気中のメタンは青緑色の光を反射し、それぞれの世界に青みがかった色合いを提供します。

ネプチューンの嵐の中の風速は直接測定されたことはありませんが、天文学者は、毎時360キロメートル(ほぼ225マイル)までの速度に到達できると信じています。これは、地球でこれまでに記録された最高の風速とほぼ同じです。