受け取る太陽光は地球と比べて900分の1程度… 太陽系で最も外側を公転する海王星だけど雲の量は太陽の活動周期と関係している

冥王星が準惑星に分類されてから、太陽系で最も外側を約165年の周期で公転している惑星が“海王星”です。

海王星は、ガス惑星と呼ばれる木星や土星、天王星と同様に、水素とヘリウムを主成分とする大気を持っています。

海王星は、惑星の分類としては木星、土星、天王星と共にガス惑星（木星型惑星）に含まれ、その中でも氷惑星（天王星型惑星）に分類される。

その最果ての惑星“海王星”の雲の量の変化が、太陽活動の11年周期と関係しているらしいことが明らかになったそうです。

一連の画像に写っているのはハッブル宇宙望遠鏡が撮影した海王星。雲の量が増減しているのが分かる。（Credit: NASA, ESA, Erandi Chavez (UC Berkeley), Imke de Pater (UC Berkeley)）

太陽活動の極大期の2年後に海王星の雲が増加

海王星は太陽から45億キロの距離にあるんですねー
これは太陽から地球間の距離の約30倍に相当し、海王星が受け取る太陽光は地球と比べて900分の1程度しかありません。
にもかかわらず、太陽活動と海王星の雲の量は関係しているようです。

今回の研究では、2002年～2022年にハワイのケック天文台で撮影された画像や、ハッブル宇宙望遠鏡のアーカイブデータ、また2018年～2019年に得られたカリフォルニアのリック天文台のデータを分析。
そこで研究チームが気付いたのは、海王星の中緯度に見られる雲が2019年以降に薄くなっていることでした。

この研究は、カリフォルニア大学バークレー校のImke de Paterさんたちの研究チームが進めています。

上部の画像は海王星の雲の量を示したハッブル宇宙望遠鏡の画像。下部のグラフは太陽の紫外線レベルをプロットしたもの。（Credit: NASA, ESA, LASP, Erandi Chavez (UC Berkeley), Imke de Pater (UC Berkeley)）

太陽活動は11年周期で極大期と極小期を繰り返しています。
活動が活発になると、太陽からより強い紫外線が放射され、各惑星に降り注ぎます。

今回、研究チームが発見したのは、極大期から2年後に海王星に出現する雲の数が増加していること。
さらに、海王星の雲の数と明るさの間に正の相関関係があることにも気付いています。

この発見は、太陽の紫外線が十分に強い場合、光化学反応を引き起こして海王星の雲を生成する可能性があるとする理論を支持するものでした。

今回、研究チームが明らかにしたのは、29年間分… 太陽の活動周期のおよそ2.5周期分の海王星の雲の量と太陽活動の関係。
その間、海王星の反射率は2002年に高くなり、2007年に低くなっていきます。
2015年に再び明るくなるのですが、2020年には観測史上最低レベルにまで暗くなり、雲のほとんどが消え去ってしまいました。

太陽によって引き起こされる海王星の明るさの変化は、雲の増減と同期しているようにも見えます。

でも、太陽活動のピークと海王星の雲量の増加には2年間のタイムラグがあるんですねー

これは、海王星の高層大気で起こる光化学反応により雲が形成されるまでに、時間がかかるためだと見られています。

ただ、結論を出すためには、更なる研究が必要になるそうです。

これは、海王星の深層から上昇してくる大気は雲の量に影響しますが、光化学反応によって生成された雲とは関係していないので、太陽周期との相関の研究が複雑になる可能性があるからです。

研究チームでは、引き続き海王星の雲の活動を追跡していくそうです。

ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡による海王星の観測と同時期に得られたケック望遠鏡の画像では、より多くの雲が見られています。
最新の画像では、特に北半球や高い高度で、より多くの雲が見られるようですよ。

この画像は2002年8月から2023年6月までの間にケック望遠鏡で観測された海王星。赤外線カメラNIRC2を使い1.63μmの波長で撮影されたもの。2019年以降、雲がほとんど存在していないように見える。（Credit: Imke de Pater, Erandi Chavez, Erin Redwing (UC Berkeley), and the Keck Observatory.）

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地上の大型望遠鏡を用いることで可能になる！　遠方の海王星に見つかったのは赤道上に分布するシアン化水素の帯でした。