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Jun 25, 2023

太陽系最大の嵐である大赤斑と呼ばれる幅1万マイルの高気圧は、数百年にわたり木星の表面を飾ってきた。

新しい研究で明らかになったのは、土星も、木星よりもはるかに当たり障りがなく、色も少ないが、大気深部に影響を与える長期にわたる巨大嵐があり、それは何世紀にもわたって続く。

この研究は、カリフォルニア大学バークレー校とミシガン大学アナーバー校の天文学者によって行われ、地表の下から来る地球からの電波放射を調べ、地球の長期的な混乱を発見した。アンモニアガスの配布。

この研究は『Science Advances』誌に掲載された。

巨大嵐は土星で約 20 ～ 30 年ごとに発生し、地球のハリケーンに似ていますが、はるかに大きいです。 しかし、地球のハリケーンとは異なり、土星の大気は主に水素とヘリウムで構成され、微量のメタン、水、アンモニアが含まれているが、その大気嵐の原因は誰にも分からない。

「太陽系最大の嵐のメカニズムを理解することで、ハリケーンの理論がより広い宇宙の文脈に組み込まれ、私たちの現在の知識に挑戦し、地上気象学の限界を押し広げます」と筆頭著者でカリフォルニア大学の元51ペグbフェローであるチェン・リー氏は述べた。バークレー氏は現在ミシガン大学の助教授を務めている。

カリフォルニア大学バークレー校の天文学および地球惑星科学の名誉教授であるイムケ・デ・ペイター氏は、ニューメキシコ州にあるカール・G・ジャンスキー超大規模アレイを利用して、巨大ガス惑星の組成とその特異性をより深く理解するために40年以上研究を続けている。地球の奥深くからの電波放射を調査するために。

「私たちは電波の波長で、巨大惑星の目に見える雲の層の下を調査します。 化学反応と力学によって惑星の大気の組成が変化するため、惑星形成モデルの重要なパラメーターである惑星の真の大気組成を制約するには、これらの雲層の下での観測が必要です」と彼女は述べた。 「電波観測は、巨大惑星の大気中の熱輸送、雲の形成、対流などの動的、物理的、化学的プロセスを地球規模と局所規模の両方で特徴づけるのに役立ちます。」

新しい研究で報告されているように、デ・ペイター氏、リー氏、そしてカリフォルニア大学バークレー校の大学院生であるクリス・モッケル氏は、地球からの電波放射の中に驚くべきものを発見した。それは大気中のアンモニアガス濃度の異常であり、彼らはこれを過去の巨大嵐の発生と結び付けた。地球の北半球にあります。

研究チームによると、アンモニアの濃度は、最上層のアンモニア氷雲層のすぐ下にある中高度では低いが、大気圏の100～200キロメートル深い低高度では濃縮されているという。 彼らは、アンモニアが沈殿と再蒸発のプロセスを介して上層大気から下層大気へ輸送されていると考えています。 さらに、その効果は何百年も続く可能性があります。

この研究ではさらに、土星と木星はどちらも水素ガスでできているものの、この 2 つの巨大ガス惑星は著しく似ていないことが明らかになりました。 木星には対流圏異常がありますが、それらはそのゾーン（白っぽい帯）とベルト（暗い帯）に関連付けられており、土星の場合のように嵐によって引き起こされるものではありません。 これらの隣接する巨大ガス惑星間の大きな違いは、巨大ガス惑星や他の惑星でのメガストームの形成に関する科学者の知識に疑問を投げかけており、将来、それらがどのように系外惑星で発見され、研究されるかについて情報を与える可能性がある。

- このプレスリリースはもともとカリフォルニア大学バークレー校のウェブサイトに掲載されたものです。