地球と宇宙科学誌に掲載された最近の研究によると、宇宙打ち上げ、特に朝の打ち上げにより、新たな場所に壮観な輝く雲が出現しているという。
地上約80キロメートル（50マイル）の高度には、地球の大気圏で最も高い雲が浮かんでいます。夜光雲、中間圏雲、あるいは極域中間圏雲と呼ばれるこれらの結晶化した水蒸気の集合体は、太陽が沈んだ後や昇る前でさえも太陽光を反射できるほど高い高度にあります。
上層大気に位置するため、夜光雲は、ちょうど良いタイミングで現れると、この世のものとも思えないほどの輝きを放ちます。夕暮れ時や夜明けの空は、まるで明るい日の海面のように、暗い部分の間に銀色の光の波紋が広がる光景を呈します。
「日没後、または日の出前の30分から1時間半ほど見えます」と、コロラド大学ボルダー校の大気科学者で、今回の研究に参加したコーラ・ランドール氏は、ギズモードとのビデオ通話で語った。「非常に薄く、非常に薄い雲だからです。太陽光が散乱し、立っている場所が暗い時にしか見えません」
また、ロケット打ち上げによる排出物は雲の燃料（つまり水蒸気）を中間圏に直接送り込み、こうした独特な雲の形成をより一般的なものにしている可能性が高い。フロリダ州ケープカナベラルのケネディ宇宙センターで行われる打ち上げは、数千マイル離れた場所で数日後に発生する夜光雲の形成と相関している可能性がある。
夜光雲は、両極上空で最も多く発生し、それぞれの半球の夏に発生するため、通常は目に見えません。夜光雲の季節は、北半球では5月中旬から8月、南半球では11月中旬から2月です。両極は夏の間、決して暗くならないため、夜光雲は常に降り注ぐ太陽光によって見えにくくなります。
しかし、ここ数十年で、極地から離れた、いわゆる「中緯度」、つまりカリフォルニアやコロラドといった南の地域でも、夜光雲の出現頻度が増加している。「ここ50年ほどで、夜光雲が明るくなり、出現頻度も増加していることに気づいていました」とランドール氏は述べた。科学者たちは、気候変動か太陽活動周期が原因ではないかと仮説を立てた。
ランドール氏と共同研究者たちは、今回の研究のために、NASAの中間圏氷の大気観測衛星（AIM）が2007年から2021年にかけて収集した雲のデータを解析した。彼らは、中緯度データが最も信頼できる北緯56度から60度（北はノルウェーのベルゲン、南はスコットランドのエディンバラに接する狭い帯状）の雲に注目した。その結果、雲には明確な傾向が見られないことがわかった。
むしろ、彼らは中緯度の夜光雲が非常に変動しやすく、ある時期には多く出現するが、他の時期にはほとんど出現しないことを指摘した。驚くべきことに、NASAの中間圏氷の大気圏観測衛星（AIM）のデータに基づくと、この年ごとの変動は朝のロケット打ち上げ頻度と強く相関している。
研究者たちはまた、午前中に大気の風が中間圏の粒子を急速に極方向に運ぶことを観測しました。これは、観測されたロケットと夜光雲の関係と一致しています。理論によれば、ロケット打ち上げ時に排出された水蒸気は風によって北上し、輝く雲が形成されるのに十分な温度の高層大気領域に引き寄せられると考えられています。
過去の事例研究では、夜光雲とスペースシャトルの打ち上げ時の排出ガスとの関連性が指摘されています。しかし、はるかに小型のロケットでさえ影響を与えている可能性があることを実証した研究は今回が初めてです。「もちろん、シャトルは他の輸送機に比べると巨大です」と、海軍研究所の天体物理学者で、この論文の共著者であるマイケル・スティーブンス氏は指摘します。「ですから、小型の輸送機が年ごとの雲の変動に寄与しているだけでなく、実際に影響を与えているという事実は、ある意味驚きでした。私たちはそんなことは予想していませんでした」と彼は言います。
しかし、おそらくロケットだけではないだろう。夜光雲の出現には、他の要因も依然として影響を与えている可能性が高い。ランドール氏は、彼女と同僚が分析したデータセットが明確なシグナルを捉えていなかったとしても、気候変動が依然として影響を与えていることはほぼ間違いないと指摘した。「人為的な活動が雲に影響を与えていることに疑いの余地はありません。重要なのは、どの程度の量的な影響を与えているかということです」と彼女は説明した。
興味深いことに、火山噴火と中間圏雲の間には1世紀以上前から関係があると考えられてきました。夜光雲の目撃記録が初めて記録されたのは、クラカタウ火山の噴火から2年後の1885年です。
しかし、ロケット打ち上げの影響をより明確に把握できれば、人類が地球に及ぼしているあらゆる変化をより明確に理解できる可能性があります。夜光雲は見た目が美しいという点を除けば、地球への影響はあまり知られていません。むしろ、人間が引き起こした変化の潜在的な指標として、その重要性は増しています。
中間圏とそこに現れる雲は、小さな変化に非常に敏感です。例えばロケットが及ぼす影響をより深く理解できれば、その知識を用いて、大量の温室効果ガス排出といったより大規模な大気変化の影響を正確に評価できると、ランドール氏とスティーブンス氏は共に述べています。
夜光雲の研究は、その根底にある人間の好奇心の根源的な表現でもあります。「20世紀後半から21世紀にかけて、夜光雲がますます多く見られるようになったという事実は、多くの科学者の関心を惹きつけています。なぜこのようなことが起こるのかを知りたいのです」とスティーブンス氏は言います。何十年もの間、謎でした。しかし今、その謎はいくらか薄れつつあります。夕暮れ時や夜明けに空を見上げて、一面に輝く空を見たら、その雲はロケットによって作られたかもしれないと想像してみてください。
さらに：ロケットの打ち上げは、予期せぬ新たな方法で大気を汚染する可能性がある。
