天文学者、土星の大気中に10角形の構造を検出

天文学者、土星の大気中に10角形の構造を検出 サイエンスアラート 2026年9月3日 ミシェル・スター著 Googleでサイエンスアラートを追加 ハッブルのデータから見た土星の南半球の極投影図。10角形が明らかになっている。(NASA, ESA, A. Sánchez-Lavega (Basque Country University, EHU)) 土星は、明らかにその才能を隠していたようです。 数十年にわたり、人類はガスの巨大惑星の北極を囲む巨大な六角形の渦巻き模様に悩まされてきました。これは太陽系では他に類を見ない大気構造です。今、その奇妙な特徴は孤立した事例ではなく、土星には単なる気まぐれではなく、多角形を形成する傾向があるようです。 スペインのバスク大学のアグスティン・サンチェス＝ラベガ率いる天文学者たちは、惑星の南極付近を調査中に、別の巨大な多角形を発見しました。そして、この多角形は10の辺を持っています。 「この発見は、六角形が以前考えられていたほど異常ではなく、実際には土星の大気の条件が、両半球の極地域を取り囲む多角形の波を形成できるようなものであることを示唆しています」とサンチェス＝ラベガ氏はサイエンスアラートに語りました。 土星の最も顕著でよく知られた特徴は、その壮大な氷の環のシステムですが、北極の六角形もそれに匹敵するほど重要でしょう。それは1980年と1981年のボイジャー探査機の画像で初めて発見されました。約78.5度の緯度で極を周回する広大な六角形の大気波です。それ以来、ハッブル宇宙望遠鏡とカッシーニ・ホイヘンス土星探査機もこの奇妙な特徴を捉えており、少なくとも44年間安定していることを示唆しています。これは気象現象ですが、なぜこれほどほぼ完璧な多角形をしているのかは謎のままです。科学者たちはまた、土星の南極ジェットが同様の特徴を生み出す可能性があると考えていましたが、複数の調査でもそのようなものは見つかりませんでした。 そして2024年、多角形の雷が二度目の打撃を与えました。アマチュア天文学者の画像の中に、惑星の南極付近に暗くうねる線が見られました。2025年の研究でそれが確認されました。 オーストラリアのブロークンヒル天文台のトレバー・バリー氏とフランス天文学協会のジャン＝ポール・オジェ氏が撮影した土星の画像を極投影図に変換する作業中、チームはついにそれを見つけました。10の辺が、南極を囲む紛れもない多角形を形成していました。 ハッブル宇宙望遠鏡の高品質な画像がそれを確認し、チームは2023年まで遡って追跡することができました。 「この波の発見は本当に驚きでした。なぜなら、ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した以前の土星の画像や、2004年から2017年の間に惑星を周回していたカッシーニ宇宙船が捉えた画像でも、それは見られなかったからです」とサンチェス＝ラベガ氏は述べています。 南緯約60度に中心を持つ10角形は、土星の強力な東向きジェット気流に乗った広大な大気波のようです。ジェット自体は時速約420キロメートル（時速260マイル）で惑星の周りを疾走していますが、10角形は時速約10キロメートルという比較的ゆっくりとしたペースで移動しています。 六角形と同様に、10角形は単に可視的な雲頂に存在するパターンではないようです。異なる波長での観測により、異なる高度と緯度でその形状の痕跡が明らかになり、土星の大気に埋め込まれた広大で垂直に層状になった構造を示唆しています。 根本的には、六角形と同じ種類の現象ですが、辺の数の違いはさておき、2つの多角形は互いに鏡像ではありません。 カッシーニ宇宙船が2016年に自然色で撮影した土星。北極付近に有名な六角形が見える。(NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute) 「辺の数の違いに加えて」とサンチェス＝ラベガ氏は説明しました。「10角形は六角形よりも南半球の極寄りの緯度に位置しており、おそらくそれほど頑丈ではなく、形成されているのを見てきました。」 これらの違いについては、多くの疑問があります。なぜ10角形はわずか数年前に形成されたのに、六角形は数十年間安定していたのでしょうか？なぜ緯度位置が異なるのでしょうか？そして、なぜ南半分の多角形は北半分の自然に好まれる6辺ではなく10辺なのでしょうか？ 「緯度の違い、背景の風の構造、あるいは近くの緯度に高気圧性の渦が存在し、波の形成を強制している可能性に関連しているかもしれません」とサンチェス＝ラベガ氏はサイエンスアラートに語りました。 もっともらしい容疑者さえいます。10角形のすぐ北には、約4,000キロメートル幅の高気圧性の渦、いわゆるレッドスポットがあります。これは木星の有名な嵐の一時的な小型のアナログです。興味深いことに、10角形は渦の近くで最も顕著であり、惑星の反対側では最も不明瞭です。 3つの10角形形成シナリオのシミュレーション。(Sánchez-Lavega et al., Sci. Adv., 2026) 研究者たちは、この嵐、あるいは他の摂動が10角形の形成に役割を果たしたかどうかを判断するためにシミュレーションを実施しました。しかし、彼らのシナリオのどれも、観測された10角形を正確に再現することはできませんでした。 そして、もちろん、この小さな問題もあります。「近くの高気圧性の渦が振動を駆動しているという仮説は魅力的です」とサンチェス＝ラベガ氏は述べています。「1980年に六角形が発見されたときも同じことが起こりましたが、その後、近くの渦が消え、六角形は残りました。」 したがって、現時点では、答えは手が届かないところにあります。現在、10角形はまだ存在しています。今後数ヶ月および数年でそれがどのように変化するかを観察することで、その形成方法についてさらに多くのことが明らかになる可能性があります。 土星は、29.5年ごとに太陽を公転する際に軸が傾いており、各季節は約7.5年続きます。その南半球は現在、春から夏へと移行しており、太陽に向かってますます傾いています。 関連: 土星の衛星の驚くべき新しい写真は必見です。 南半球と10角形に当たる太陽放射の増加は、興味深い変化を引き起こす可能性があります。そして、南極がさらに見えるようになると、天文学者はそれらが展開するのを見るためのますます良い vantage point を持つことになるでしょう。 「10角形がどのように進化するかを理解する必要があります。つまり、今後数年間で不安定になって崩壊するか、逆に太陽放射が増加するにつれてより安定して頑丈になるかです」とサンチェス＝ラベガ氏は述べています。 土星の六角形は少なくとも44年間続いており、その存在が確立されたずっと後にその存在を知りました。10角形については、科学者たちは今、土星がリアルタイムで多角形をどのように構築するかを最前列で見守っています。そして、何が起こるにしても、それは素晴らしいショーになるでしょう。 この研究はScience Advancesに掲載されました。この記事はFiona MacDonaldによって事実確認され、Fiona MacDonaldによって編集されました。私たちはプロセスを誇りに思っていますが、私たちも人間です。間違いを見つけた場合は、お知らせください。