ハワイでケックI望遠鏡を使用している天文学者は、惑星の南極の先端にある土星の奇妙な熱「ホットスポット」についてさらに多くを学んでいます。チームがこれまで地上から撮った土星の最も鋭い熱ビューと呼んでいるものでは、新しい一連の赤外線画像は、土星の南極にある暖かい極渦を示唆しています。これは、太陽系で初めて発見されたものです。この暖かい極冠は、土星で測定された最高温度を含むと考えられている、明確なコンパクトなホットスポットの本拠地です。その結果を発表した論文が「サイエンス」の2月4日号に掲載されます。
「極渦」は永続的な大規模な気象パターンであり、上層大気で発生する地球上のジェット気流に例えられます。地球上では、北極極渦は通常カナダの北アメリカ東部にあり、冷たい北極の空気をアメリカのノーザンプレーンズに押し込みます。地球の南極極渦は、南極を中心としており、空気を閉じ込め、「オゾンホール」を作成する効果などの異常な化学物質を作成する役割を果たします。極渦は地球、木星、火星、金星にあり、周囲よりも冷たいです。しかし、W。M.ケック天文台からの新しい画像は、はるかに暖かい温度での極渦の最初の証拠を示しています。そして、極自体の暖かくてコンパクトな領域は非常に珍しいです。
「地球の大気には、このコンパクトで暖かい帽子のようなものは何もありません」と、パサデナのジェット推進研究所のGlenn S. Orton博士、および結果を説明する論文の筆頭著者は述べました。 「気象学者は極の突然の温暖化を検出しましたが、地球上でこの影響は非常に短期的です。土星でのこの現象は、少なくとも2年間データの中にその兆候が見られるため、より長持ちします。」
パズルは土星の南極が暖かいということではありません。結局のところ、2002年の終わりに夏至に達したばかりの15年間、継続的に太陽光にさらされてきました。しかし、南極から約30度の緯度にある暖かい極渦の明確な境界と、非常に高温の「先端」右ポールで完全に予想外だった。
「南部の気温の上昇が季節性のみの結果である場合、気温は緯度の上昇とともに徐々に上昇するはずですが、そうではありません。」オートン博士が追加した。南の70度近くで気温が数度急激に上昇し、南の87度で再び気温が上昇することがわかります。
急激な温度変化は、成層圏に熱を閉じ込める上層大気中の太陽光吸収粒子の集中によって引き起こされる可能性があります。この理論は、ホットスポットが可視光では暗く見え、地球上で測定された最高温度を含む理由を説明しています。ただし、これだけでは、粒子自体が土星の一般的な南部、特に土星の南極の先端付近のコンパクトな領域に拘束される理由は説明されません。比較的乾燥した空気の強制ダウンウェルがこの効果を説明します。これは、対流圏の雲について行われた他の観測と一致していますが、さらに観測が必要です。
詳細は、現在土星を周回しているNASA / ESAカッシーニ合同ミッションの赤外線分光計から発表される可能性があります。複合赤外線分光計（CIRS）は、ケック観測と同じ波長にわたる連続的なスペクトル情報を測定しますが、2つの実験は互いに補完し合うことが期待されています。 2005年の3月から5月にかけて、カッシーニのCIRS装置は、南極地域を初めて詳細に調べることができます。土星の南極でホットスポットが発見されたことで、Orton博士の1人であるCIRS科学チームは、この領域の調査にさらに時間を費やすようになりました。
「明らかな質問の1つは、土星の北極が異常に冷たいかどうか、そして冷たい極渦がそこに確立されているかどうかです。博士は追加しました。これは、この領域は地上の機器を使用して地球から見ることができないため、短期的にはカッシーニのCIRS実験でのみ回答できる質問です。」
土星の観測は、2004年2月4日にケック長波長分光計（LWS）のイメージングモードで行われました。画像は、成層圏のメタン放出に敏感な8.00ミクロンと、敏感な17.65および24.5ミクロンで取得されました。土星の上部対流圏のさまざまな層の温度に。惑星の完全な画像は、多くの個人の露出のセットからモザイク化されました。
土星を観測する将来の研究には、特に今後数年間でより大きな極渦領域が変化する可能性があるという事実により、土星のより高解像度の熱画像が含まれる予定です。チームは、時間に依存する可能性のある他の現象も発見しました。一連の東西の温度変動、最も目立つのは南30度付近の一連の東西温度振動など、ケックのイメージング機器が最も特徴的です。これらの効果は、土星の比較的特徴のない目に見える雲システムの何にも関係がないように見えますが、変動は、雲の動きによって追跡される急速なジェットと比較して非常にゆっくりと移動する木星の東西の温度波を連想させます。
この研究のための資金は、NASAの宇宙科学および応用局、惑星天文学の分野、およびNASAカッシーニプロジェクトによって提供されました。 Cassini-Huygensミッションは、NASA、欧州宇宙機関、イタリア宇宙機関の共同プロジェクトです。パサデナにあるカリフォルニア工科大学の一部門であるジェット推進研究所は、NASAの科学ミッション総局、ワシントンD.C.のカッシーニホイヘンスミッションを管理しています。
W.M.ケック天文台は、カリフォルニア工科大学、カリフォルニア大学、およびNASAの非営利科学パートナーシップであるカリフォルニア天文学研究協会によって運営されています。
元のソース：W.M.ケックニュースリリース
