木星では数世紀にわたり巨大な嵐が猛威を振るっており、その大半は非常に深刻な状況に見えてきました。しかし、新たに撮影された一連の詳細な画像により、この有名な赤いサイクロンが、短期間で様々な形や大きさに膨らみ、少し曲がりくねった状態になる可能性があることが明らかになりました。
天文学者たちはハッブル宇宙望遠鏡を用いて、2023年12月から2024年3月にかけて木星の大赤斑（GRS）を観測し、90日間にわたって巨大な嵐の大きさが変化する様子を観測しました。この予期せぬ変化の理由は不明ですが、この有名な赤い嵐は見た目ほど安定していないことが明らかになりました。ハッブル宇宙望遠鏡の観測結果は、水曜日に惑星科学ジャーナルに掲載された研究で詳細に説明されています。
ハッブル宇宙望遠鏡の観測データを用いて、この新たな研究を率いた天文学者チームは、大赤斑の大きさ、形状、明るさ、色、そして渦度を、1周期の振動周期にわたって測定しました。これらの画像は、嵐の変化する様子をタイムラプスのように捉えており、有名な赤い目の大きさが変化し、90日周期の中で大赤斑が最大となる時期には中心部が明るくなることを明らかにしました。
「大赤斑の正確な撮影周期を捉えたのは、実に今回が初めてです。ハッブル宇宙望遠鏡の高解像度により、大赤斑が速度を増減させると同時に、同時に収縮と収縮を繰り返していることが明確に分かります」と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAゴダード宇宙飛行センターの研究員で、今回の研究の筆頭著者であるエイミー・サイモン氏は声明で述べています。「大赤斑の動きが経度によってわずかに変化することは知っていましたが、大きさが振動していることは予想していませんでした。私たちの知る限り、このような変化はこれまで確認されていませんでした。」
大赤斑は太陽系で最大の嵐として知られており、木星の直径の6分の1を占めています。地球を巻き込む楕円形の雲に飲み込むほどの大きさで、その大きさは地球のほぼ2倍に相当します。初めて観測された当時、大赤斑は39,000キロメートル（24,200マイル）以上にわたっていましたが、その後縮小し続けています。現在では、最大16,350キロメートル（10,159マイル）まで広がり、より丸みを帯びた形状になっています。
ハッブル宇宙望遠鏡は過去10年間、大赤斑の縮小を観測しており、研究チームは、その縮小に伴い、より安定すると予測している。「現在、大赤斑は風の分布域に比べて緯度帯をはるかに超えています。緯度帯内で縮小すれば、風が大赤斑をしっかりと固定するようになるはずです」とサイモン氏は述べた。
地球上のハリケーンとは異なり、大赤斑は反時計回りに回転しており、高気圧システムであることを示唆しています。しかし、木星の古代の嵐のメカニズムを理解することは、科学者が地球上のハリケーンをより広い宇宙の文脈の中で理解するのに役立つだけでなく、他の惑星の気象についても理解を深めるのに役立ちます。
大赤斑は大きさ、色、形を変えることで知られていますが、今回の新たな観測結果では、日々大きく変化していることが明らかになっています。「大赤斑は加速と減速を繰り返しながら、その北と南の風の強いジェット気流に逆らって押しています」と、カリフォルニア大学バークレー校の研究者で本研究の共著者であるマイク・ウォン氏は声明で述べています。「これは、パンのスライスが中央に詰め込みすぎて膨らんでしまうサンドイッチに似ています。」
この象徴的な嵐は1664年に初めて観測されましたが、科学者たちはいまだにその謎めいた奇妙な行動に驚いており、その原因は未だ解明されていません。木星の不規則な嵐については、まだ解明すべきことがたくさんありますが、幸いなことにハッブル宇宙望遠鏡は引き続き監視を続けてくれるでしょう。
