木星の嵐の目：ただの大きな赤い目ではない

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡、木星でカテゴリー5のハリケーンよりも強いジェット気流を観測

「複数の観測所から木星の風や雲を長年追跡してきたにもかかわらず、いまだに新しい発見があることに驚いています。」

研究者たちはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線カメラを使用して、木星の赤道上空の主雲層の上層部でガスの噴出を観測した。波長が約2.12ミクロンの近赤外線カメラは、高度12～21マイル（20～35キロメートル）の木星の雲の上部を観測した。研究者たちは、高度や距離に応じて風速が変化する領域であるウィンドシアを観察し、空気の流れを追跡することができた。

(画像提供: NASA、NASA、カナダ宇宙庁、宇宙望遠鏡科学研究所、リカルド・ウエソ (バレンシア工科大学)、イムケ・デ・パター (カリフォルニア大学バークレー校)、ティエリー・フーシェ (パリ天文台)、リー・フレッチャー (レスター大学)、マイケル・ホアン (カリフォルニア大学バークレー校)、ジョセフ・デ・パスクアーレ (宇宙望遠鏡科学研究所))

ウェッブ宇宙望遠鏡はもともと宇宙の最も遠い地平線の謎を解明できると称賛されていたが、実際その役割を果たしている。しかし、この望遠鏡が捉える最も壮観な画像は、私たちの太陽系からのものとなるだろう。

ウェッブ宇宙望遠鏡は、金でコーティングされた鏡群と近赤外線カメラなどの近赤外線機器を通じて、まるで初めて隣の惑星を見るかのように、私たちの故郷である地球の驚くべき新たな一面を見せてくれるでしょう。 30年間見られなかった、海王星の薄い環の素晴らしい眺めも見ることができました。

科学者たちは、ウェッブ宇宙望遠鏡が撮影した私たちの周りの宇宙の画像により、太陽系の反対側を見ることができるだけでなく、長い間馴染みのある惑星である隣の惑星、木星に関する新しいデータも得られると発表した。

昨年、この天文台はガス惑星である木星の画像を撮影し、その衛星、大気、環（そう、木星には環があるのです！）を見せてくれました。研究チームは、2022年型望遠鏡で撮影された画像を研究した結果、木星には幅3,000マイル（4,800キロメートル）以上、時速320マイル（時速515キロメートル）の速度で移動するジェット気流が存在することを確認した。これは前例のない発見です。 「私たちは皆驚いた」と、新たな研究結果を記した論文の主執筆者であるスペイン・ビルバオのバスク大学のリカルド・ウエソ氏はインタビューで語った。

「複数の観測所が長年にわたり木星の風や雲を追跡しているにもかかわらず、いまだに新たな発見があることに驚いている」と研究チームの一員である英国レスター大学のリー・フレッチャー氏はインタビューで語った。

この発見の重要性は何でしょうか?

研究チームは、木星で新たに発見された風（地球のカテゴリー5のハリケーンの2倍の速度で吹き、木星の赤道上空に位置する）が、木星の乱れた大気の解明に役立つ可能性があることを発見した。実際、2022年の木星の画像は、研究者たちがこのアプリコット色の縞模様の天体の空で何が起こっているのかを推測するのに役立つだろう。

「これまで木星の大気中にぼんやりとした霞として見えていたものが、木星の急速な自転により、今でははっきりと見えるようになっている」とウェゾー氏は語った。

木星は極端な天候で知られています。たとえば、木星のビッグレッドアイについて聞いたことがあるかもしれません。これは決して止まることのない巨大な嵐で、古代の光学望遠鏡を使用して地球上の特定の場所から見ることができます。科学的研究にとって重要なのは、木星の大気が地球と同じように層状になっていることだ。つまり、異なる大気層の風速が木星の乱れた気候に影響を与える要因である可能性がある。

そのため、ウェゾー氏と他の研究者たちは、木星の上層大気の近赤外線望遠鏡画像（雲に関連する特徴を通じて新しい風の存在を明らかにする）と、木星の大気の奥深くでハッブル宇宙望遠鏡が撮影した画像を比較したいと考えました。この研究が木星の嵐をより深く理解するのに役立つことを期待しています。

研究者らはNASAのジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡の近赤外線カメラを使用して、木星の赤道上空の主雲層の上層部にあるガスのジェット気流を観測した。波長が約2.12ミクロンの近赤外線カメラは、高度12～21マイル（20～35キロメートル）の木星の雲の上部を観測した。研究者たちは、高度や距離に応じて風速が変化する領域であるウィンドシアを観察し、空気の流れを追跡することができた。

(画像提供: NASA、NASA、カナダ宇宙庁、宇宙望遠鏡科学研究所、リカルド・ウエソ (バレンシア工科大学)、イムケ・デ・パター (カリフォルニア大学バークレー校)、ティエリー・フーシェ (パリ天文台)、リー・フレッチャー (レスター大学)、マイケル・ホアン (カリフォルニア大学バークレー校)、ジョセフ・デ・パスクアーレ (宇宙望遠鏡科学研究所))

実際、ハッブル望遠鏡の画像（主に可視光線と紫外線の電磁波帯に関係）は、すでに木星の赤道付近の領域に関する情報を提供する役割を果たしており（そのため、研究チームはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡が観測した木星赤道の気流データを研究する際に、同等の基礎データを持っていた）、この気流とは関係のないこの地域の嵐を指摘した。

「ウェッブ望遠鏡とハッブル望遠鏡の異なる波長によって嵐の雲の3次元構造を構築できることはわかっているが、データのタイミングを見ることで嵐がどれだけ速く発達するかを観察することもできる」と、ハッブル共同観測を率い、この研究に参加しているカリフォルニア大学バークレー校のマイケル・フアン教授は語った。

言い換えれば、この比較は、木星の風速が高度によってどのように変化し、短距離での風速の勾配のような「風シアー」と呼ばれる現象を生み出すのかを研究者が理解するのに役立つと研究チームは説明している。超高速の風は木星の雲頂から上方25マイル（40キロメートル）に位置しているため、風速がそれより低い場合、この現象は風のシアー（風のせん断）の結果である。

「木星の赤道上の成層圏では風と気温のパターンが複雑だが繰り返し存在し、雲や霧の中の風速はこれらの波長で現在観測できるものよりも高い」とフレッチャー氏は語った。 「新しい流れの強さが成層圏の振動パターンに関係しているなら、この流れが今後2～4年でどのように変化するかを予測できる。今後数年間でこの理論をテストするのは興味深いだろう。」

著者:モニシャ・ラヴィセッティ

FY: 小白

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