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ガス巨人の嵐は地球上のハリケーン顔負けです。

科学者たちは、土星が何世紀にもわたって持続し、その深層大気をかき乱す長期にわたる大嵐を経験していることを発見しました。土星はこれまで、太陽系の仲間であるガス巨人である木星よりもいくらか穏やかであると考えられていました。何百年も続く大赤斑。 大赤斑は依然として太陽系最大の嵐であるが、新たに発見された土星の嵐は依然として地球のハリケーンをも顔負けにするほど強力である。土星の巨大嵐は20年から30年ごとに発生すると考えられており、ハリケーンに似ている。地球上にありますが、はるかに大きいです。 地球のハリケーンは地球の海からエネルギーを得ていますが、水素とヘリウムが豊富な土星の大気中で巨大嵐を引き起こすメカニズムは、いくぶん謎に満ちています。

しかし、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らは、土星の深層大気中のアンモニアガスの分布の混乱を研究することで、土星のこれらの嵐についてさらに詳しく解明した。 ミシガン大学のチェン・リー助教授は声明で、「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疑問を投げかけ、地上気象学の限界を押し広げることになる」と述べた。

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リー氏と研究チームは、ニューメキシコ州にあるカール・G・ジャンスキー超大型アレイ（VLA）を使用して、土星の大気中のアンモニアからの電波放射を観察することで、この混乱を検出した。 土星は可視光ではほぼ均一な色に見えますが、その独特の縞模様やさまざまな高度での大気層の違いは、電波で見るとより明白になります。なぜなら、電波観測は光学望遠鏡よりも惑星の大気をより深く覗き込むことができるためです。天文学者は、雲の形成と熱の伝達につながる化学的および物理的プロセスをより深く理解できるようになります。 カリフォルニア大学バークレー校の天文学者イムケ・デ・ペイター氏は声明で、「電波の波長で、巨大惑星の目に見える雲層の下を探査する」と述べた。 「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。」

研究チームは、土星の大気中からアンモニア濃度の異常という形で発せられる電波放射の中に、驚くべきものを発見した。 彼らは、これらの異常を、このガス巨人の北半球を猛威を振るった以前の巨大嵐と結びつけることができた。アンモニアの濃度は土星の中緯度で低く、アンモニア氷雲層がより高かったことを示唆している。 しかし、この下方約 160 ～ 320 マイル (100 ～ 200 キロメートル) では、アンモニアの濃度が増加しました。 研究チームは、この濃縮は、アンモニアがアンモニア雨の形で大気の上層から下層に運ばれた結果であると考えている。 この影響は巨大嵐の結果であり、何百年も続く可能性があります。

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天文学者らの調査によると、土星とその仲間の巨大ガス惑星である木星は同様の組成を持っているが、太陽から5番目と6番目の惑星は著しく異なっている。木星にも大気中の層間に違いがあるが、これらの変動は嵐によって引き起こされたものではない土星の場合と同様に活動します。 これは、同じ惑星系内に隣接して存在する場合でも、巨大ガス惑星間にはかなりの違いがあることを意味する。この研究は、科学者が太陽系外の巨大ガス惑星全体で巨大嵐を探す方法にも影響を与える可能性がある。