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太陽系惑星に見られる10の巨大嵐 ~宇宙で吹き荒れるハリケーン~

太陽系惑星に見られる10の巨大嵐 ~宇宙で吹き荒れるハリケーン~ 科学
太陽系惑星に見られる10の巨大嵐 ~宇宙で吹き荒れるハリケーン~

 

近年、地球温暖化に伴う海水温の上昇の影響を受け、日本だけでなく世界各地で「過去最大級の」嵐が発生したというニュースが頻繁に聞かれます。

暴風雨だけでなく、高波や高潮などをもたらす巨大な嵐は、私たちの日常生活を脅かし、時に甚大な被害をもたらすものであることは確かです。

一方、宇宙に目を向けてみると、巨大なガス惑星などの表面を覆う大気にも、私たちの想像を絶するような巨大な大気の渦が存在しているようです。

今回は、最新技術を駆使した衛生画像によって観測できるようになった、太陽系の各惑星に見られる巨大な嵐について紹介します。

 

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土星の大白斑の嵐

多くの人が「宇宙の嵐」と聞くと「木星の大赤斑」を思い浮かべるのではないでしょうか?「木星の大赤斑」は規格外とも言える規模の嵐なので、印象的なものであることは確かです。

しかし、土星で観測される「大白斑」も、木星の嵐に勝るとも劣らない衝撃的なビジュアルをしています。

地球の直径よりも大きいと言われる巨大な嵐の内部で一般的な稲妻の1万倍もの放電量の稲妻が1秒間に10回という速さで閃光を放っているため白っぽく見えることから名付けられた「大白斑」は、その後ろに数十万kmにもなる長い尾を伸ばし、時には土星を一周するほどの長さに及ぶこともあるそうです。

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金星の北極と南極にある2つの渦

欧州宇宙機関の探査機「ビーナス・エクスプレス」は、2006年に金星の南極に台風のような巨大な渦を観測しました。

1979年にNASAの探査機「パイオニア・ビーナス・オービター」が、北極付近に同じような渦を発見していましたが、南極で発見されたのは初めてとなります。

この渦は、南極を中心とした直径2000kmの領域で発見され、詳細な観測の結果、かなり複雑な構造をしていることが判明しました。

しかも渦は24時間以下という短いタイムスケールでダイナミックに変化し続けていると言います。

こうした複雑な渦の構造は、極付近に発生する渦の謎や長年の謎とされてきたスーパーローテーションを解決するヒントとなるかもしれません。

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海王星の大暗斑

海王星の大暗斑を最初に観測したのは、NASAの探査機「ボイジャー2号」で、1989年のことでした。発見当時の大暗斑は、木星の大赤斑と同じくらいの大きさがあり、風速2400kmは太陽系で観測された嵐の風速としては、これまでのところ最速です。

しかし、1994年にハッブル望遠鏡で海王星を観測した時には、大暗斑はすでに消え、代わりに北半球に巨大な白い雲と大暗斑が現れていました。

土星のドラゴン・ストーム

土星の南半球に存在する巨大で明るい対流嵐は、その姿から「ドラゴン・ストーム」と命名されました。

2004年、カッシーニがとらえた「ドラゴン・ストーム」は、3200kmに渡って広がり、強烈な無線電波から検出されたことから地球の雷の1000倍もの雷がほとばしっていることが分かっています。

 

火星で見られるスパイラル状の滑降嵐

1999年、火星の北極の氷帽(ひょうぼう)の上に、火星の北極全体を巻き込むくらいの巨大な嵐が観測されたのですが、地球時間の24時間程度の時間で完全に消散してしまいました。

このような極冠で見られる嵐は、自転に伴うコリオリの力を受けてスパイラル状の3つの雲の帯を持っていて、台風の目も巨大なものとなります。

更に、こうした嵐は、火星の北半球にある氷帽から二酸化炭素だけが昇華する季節である夏に出現しているのです。

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土星の衛星タイタンの神秘的な煤嵐

土星最大の衛星タイタンは、窒素とメタンを主な成分とする大気に覆われていて、呼吸ができないことを除けば、分厚い大気に覆われている状況は地球によく似ていると言えるそうです。

そして、タイタンには雄大な山々や砂丘に囲まれたメタンの川や湖が存在するのですが、この砂丘に不可解な謎があるのです。

タイタンの地表を流れる大気の循環シミュレーションでは、これまで西向きに風が吹いていると考えられてきました。

しかし、タイタンの砂丘をレーダー観測してきたカッシーニの高解像度データを元に、タイタンにおける風向きの分布図を作成したところ、タイタンでは風が東向きに吹いていることが明らかとなったのです。

実は、タイタンの大気の上部層で見られるメタンの嵐は東向きへ吹くことが分かっていて、この嵐がタイタン全体の風向きに影響を与えていると考えられています。

そして、砂丘からメタンが分解して生成される煤のような物質が発見されたことからも、上空で発生したメタンの嵐が激しく、地上に煤の雨を降らせていることが分かります。

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土星の不思議な「目」

土星の南極の上空32kmに浮かんでいる、地球の直径の3分の2ほどもある巨大な渦は、暗くて不思議な「目」のように見えます。

「目」があるので、典型的な台風にも見えますが、その動きは台風のそれとは異なっています。地球上の台風は海上を横切って漂流しますが、土星のこの嵐は南極に静止したままなのです。

しかも、土星には海がありません。ただ、この「目」には雲が無いため、土星の雲の下の情報収集が容易になったそうです。

 

木星の中赤斑「オーバルBA」

木星の大赤斑に次ぐ大きさの赤い嵐「中赤斑」というものが存在します。

この中赤斑は、まず1939年に発見された3つの白斑、オーバルBC、DE、FAの内、BCとDEが1998年に融合してオーバルBEとなり、このBEとFAが2000年に融合してオーバルBAとなったのです。

そして2005年に徐々に白から茶褐色へと変色し、最終的にはレンガのような赤色に変わったのです。

この変色の仕組みとしては、下部にある雲の層から巻き上げた物質が、太陽の紫外線による化学反応で変色していると推測されています。

土星の魅惑的な六角形

太陽系で見られる渦の中で、最も神秘的で素晴らしい土星の六角形の渦は、多くの人々が畏敬の念を抱くはずです。この渦の大きさは地球4個分もあり、1回転するのに10時間もかかると言います。

この美しくも不思議な六角形の形状は、どのように形成されたのでしょうか?

この嵐は、土星の大気の風速に大きな差がある絶妙なポイントにあり、六角形の渦は2種類の異なる速さで回転する風が存在する乱気流の領域で形成されているのです。

しかも、この六角形の渦は発生から数百年が経過していると考えられるそうです。

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火星の塵旋風「ダストデビル」

地球でもよく見られる塵旋風「ダストデビル」は、火星でも発生するのですが、いわゆる「つむじ風」サイズのものから竜巻を遥かにしのぐ巨大なものまで、様々なタイプがあります。

地球から火星に送り込んだ高価な火星調査機に脅威となる、まさに「ダストデビル」であると考えられていたのですが、実は大いに有益であることが判明したのです。

2005年、この「ダストデビル」がNASAのスピリットローバーのソーラーパネルに積もった大量の埃や破片を吹き飛ばしたことで、電力補給が改善され、計画続行が可能になったというのです。

 

海王星のスクーター

海王星の表面を大暗斑よりも速く移動している嵐を「スクーター」と呼んでいます。

地球の4倍の大きさの海王星をわずか16時間で1周するほどのスピードだそうです。スクーターが発生する起源とその速度を生み出す原因は、今も分かっていません。

 

いかがでしたか?
太陽系の各惑星で観測できる巨大なハリケーンも、画像で見ている限りは時に幻想的で美しく感じることがあります。しかし、実際は時速1600キロを超える圧倒的な強風が吹き荒れているなど、私たちの想像を絶するような過酷な環境下で描き出された渦巻き模様であることが分かります。私たちの地球と地球外の惑星との違いはどこにあるのか、今後の研究に期待しましょう。 
参考 : listverse, など
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