カッシーニオービターが捉えた土星の有名な北極六角形のこの画像は、2012年に初めて公開されました。
(画像:©NASA / JPL-Caltech / SSI /ハンプトン大学)
土星の北極の周りを渦巻く奇妙な六角形は、科学者が考えていたよりもずっと高いと、新しい研究が示唆しています。
研究者たちは一般に、幅20,000マイル(32,000キロメートル)の六角形(約200 mph(320 km / h)で移動する空気からなるジェットストリーム)を、土星の対流圏の雲に限定された低気圧現象と見なしています。
しかし、奇妙な構造は実際にはそれらの雲の頂上から約180マイル(300 km)に達し、少なくとも北春と夏の間に成層圏まで達していると、新しい研究が示唆しています。 [見事な写真:土星の奇妙な六角形の渦嵐]
北極にある小さな円形の渦を囲む六角形は、少なくとも38年間存在しています。 NASAのボイジャー1号とボイジャー2号の宇宙船は、1980年と1981年にそれぞれ土星によって飛行したときに、鋭角の特徴を発見しました。
科学者たちは、NASAのカッシーニ宇宙船が環状惑星を周回し始めた2004年に、六角形をより詳細に調べ始めました。しかし、カッシーニの六角形の観測は、到着後10年間は対流圏にかなり限定されていました。春は2009年まで土星の北に到達しませんでした、そして成層圏の低温はさらに5年間プローブの複合赤外線分光計(CIRS)機器による測定を危うくし続けました。
「2014年以降、CIRS装置を使用して北部成層圏を初めて探査することができました」と、フランスのLaboratoire deMétéorologieDynamiqueの共同研究者Sandrine Guerletは、欧州宇宙機関(ESA)の声明で述べています。 。
これらの観察結果は新たに分析されました。そして彼らは驚きを明らかにしました:雲の上に見慣れた形の存在。
「極渦がますます目に見えるようになると、六角形のエッジがあることに気付き、以前考えられていたよりもはるかに高い高度で既存の六角形が見えていることに気づきました」とゲレット氏は付け加えました。
成層圏の六角形の形成は、季節の変化によってもたらされた温暖化に関連しているようであると研究チームは新しい研究で書いています。確かに、カッシーニは土星での初期の頃、南半球が夏を楽しんでいたときに南極の上に渦をスパイしました。 (土星が太陽を周回するのに30地球年かかるので、環状惑星の季節はそれぞれ約7.5年続きます。)
しかし、南の成層圏の渦は六角形ではありませんでした。そして、その問題については、対流圏雲の中で南極の周りを下に回転する渦もどちらも、研究者達は言った。
「これは、私たちがまだ理解していない土星の極間に基本的な非対称性があることを意味する可能性があります。または、北極渦が最後の観測でまだ発達していて、カッシーニの終焉後もそうであったことを意味している可能性があります。」 、イギリスのレスター大学の同じ声明で述べた。
その終焉は2017年9月15日に、ミッションチームのメンバーがカッシーニを土星の雰囲気の中で燃えるような死に導いたときでした。長命のオービターは燃料が不足しており、チームはカッシーニが土星の衛星であるタイタンとエンケラドスを汚染しないようにしたかったのです。
北と南の間の非対称性は、科学者がかみ合っている渦に関連した謎の1つにすぎません。もう1つは、北部の特徴の印象的な形状です。なぜ、ジェットストリームが六角形になるのかがはっきりしていません。たとえば、地球のジェット気流はそのようなことをしていません。
NASA、ESA、イタリア宇宙庁の共同の取り組みである39億ドルのカッシーニミッションも、2005年1月にホイヘンスと呼ばれる着陸船をタイタンの地表に落としました。新しい調査が示すように、ミッション中に収集されたデータは、まだいくつかのミッションの解決に役立つ可能性がありますホイヘンスとカッシーニのオービターはもはや私たちと一緒ではありませんが、環状惑星の当惑する謎。
「カッシーニ宇宙船は、最後まで新しい洞察と発見を提供し続けました。カッシーニのような有能な宇宙船がなければ、これらの謎は未踏のままだったでしょう」とESAカッシーニ・ホイヘンスのプロジェクト科学者ニコラ・アルトベリは同じ声明で述べました。 「これは、国際的なチームが洗練されたロボット探検家をこれまで未開拓だった目的地に派遣することによって何が達成できるかを示しています—ミッション自体が終了した場合でも結果は流れ続けます。」
新しい研究は、月曜日(9月3日)にNature Nature Communications誌にオンラインで掲載されました。