Juno宇宙船が2016年7月に木星に到着したとき、それはすぐに機能し始めました。惑星の多数の見事な画像の中に、木星の極の私たちの初めての画像がありました。そして、そこに私たちが見たのは大きな驚きでした。
木星の極域は、地球に閉じ込められた観測者にとって常に謎でした。惑星はあまり傾いていないので、極は常にそそるように見えなくなります。ジュピターを訪れる他の宇宙船は赤道地域に焦点を当てていますが、ジュノの周極軌道は木星の極の良好な拡大図を私たちに与えています。
「それらはそのような無秩序な要素の並外れて安定した配置です。そのようなものを見たことはありません。」 –シカゴ大学、モーガンオニール
Junoには、赤外線イメージャーや可視光カメラなど、Jupiterを取り巻く謎のいくつかを解明するために設計された一連の機器があります。極地はミッションの特定の焦点であり、天文学者は木星の隠された極の彼らの最初の眺めを楽しみにしていた。彼らはそれらを得たときに失望していませんでした。
木星の各極は、永続的な多角形パターンで配置された大きなサイクロンの幾何学的配列です。北極では、8つの嵐が1つの極低気圧の周りに配置されます。南部では、1つの嵐が5つの嵐に囲まれています。
これは驚くべき発見であり、これらの嵐の配置の理由と方法に関する質問にすぐにつながりました。木星の大気は、赤道地域でよく知られている水平方向のストームバンドや有名な大赤斑など、嵐の活動に支配されています。しかし、極嵐のこれらのほとんど巧妙な配置は別のものでした。
嵐の持続的な配置はパズルです。現在の理解では、嵐は漂流して合流するはずですが、これらの嵐はどちらもそうではありません。彼らはちょうどその場で向きを変えます。
Natureに掲載された新しい論文は、嵐のこれらの特異な配置をより深く調べています。この論文は、シカゴ大学を含む国際的な機関グループの科学者によるものです。これは、Juno宇宙船からの新しい観測に関する4つの論文の1つです。
論文の共著者の1人は、シカゴ大学の博士研究員であるMorgan O’Neillです。嵐について述べて、彼女はこれを言った：「それらはそのような無秩序な要素の並外れて安定した配置である。そのようなものを見たことはありません。」
木星の極嵐の奇妙な幾何学的配置は、オニールに実験室条件下でのみ観察された奇妙な物理現象のライブラリからの何かを思い出させました。 90年代に戻ると、科学者たちは電子を使用して、摩擦のない乱流の2次元流体を冷却しながらシミュレーションしていました。それらの条件では、彼らは同様の行動を観察した。予想されるように融合するのではなく、小さな渦が凝集し、中心の周りに等間隔の配列を形成しました。彼らはこれらのアレイを「渦結晶」と呼んだ。
これは木星の極で何が起こっているのかを説明するのに役立ちますが、それを確認するには時期尚早です。 「次のステップは、仮想惑星を構築してこれらの流れを予測するモデルを作成できますか？」オニールは言った。それが現象を理解するための次のステップです。
極でのこれらの繊細に見える嵐が非常に永続的であることは、おそらく驚くことではありません。結局のところ、木星の大赤斑は200年以上前から見えてきました。たぶん木星は巨大で安定しています。
しかし、極域サイクロンはまだ説明が必要です。そして、その説明が何であれ、木星で何が起こっているかを理解することは、他の惑星をよりよく理解するのに役立ちます。
