土星の巨大嵐“大白斑”の謎

環を持つ巨大ガス惑星“土星”では、
20～30年に1度の周期で、巨大な超大型嵐が発生します。

その超大型嵐は“大白斑”といい、数か月にわたって猛威を振るい続けます。

今回の研究では、
この地球の直径より大きな嵐の謎解明に迫っているんですねー

土星の“大白斑”

巨大嵐が伸ばす尾は、
消失するまでに数十万キロに達する場合があり、中には土星を1周するほどの長さに及ぶものもあります。

内部で起きる稲光で白っぽく見えることから、“大白斑”と名付けられたこの嵐は、ひじょうに巨大なので、地球からも望遠鏡で見ることができます。

途方もない規模の巨大さによって、
天文学者たちの注目を集めてきた“大白斑”は、
過去150年間で6回観測されています。

でも「なぜ、このようなに発生頻度が低いのか?」は、
これまで謎でした。

そして、土星の大気中に含まれる水蒸気が、
この謎を解明するカギになりそうなんですねー

土星の大気は、地球と同様に性質の異なる層で構成されていて、
通常、雲が形成される“外層”の密度は、
土星の中心へと至る“雲下層”よりも低くなっています。

水面に浮く油のように、低密度の外層が、
水素やヘリウム、水などの分子が主成分の高密度の混合大気の上に、
のっている状態です。

ただ、土星の外層は、
暴風雨を発生させるのに必要なプロセス、
“下部のより暖かい空気の上昇”→“冷却”→“凝縮”を、
妨げるんですねー

このため安定した大気の状態が、
長期にわたり継続・維持されることになります。


でも、ひじょうに長い“嵐の前の静けさ”の間、
外層大気は、宇宙空間に熱を放射して徐々に気温が下がることに…
ついには、下部の雲下層より密度が高い状態になってしまいます。

これにより2層間の均衡は崩れ、
下部に閉じ込められていた暖かい空気が、外層へとあふれ出すことになります。

ただ、かき混ぜられた混合大気には、
他の分子より重い水分子が含まれているんですねー

これが、巨大嵐で雨として落ちることで、
元の平衡状態が回復し、また静けさが戻るという仕組みです。

この現象の発生頻度は、
惑星が、どのくらいのペースで宇宙空間に熱を放射して冷却できるか、
によって決まることになります。

土星は巨大な大気圏を持っているので、冷却には数十年を要するんですねー