信じられないかもしれませんが、この木星の素晴らしい赤外線画像は、地球表面、具体的にはハワイのジェミニ北望遠鏡から撮影されたものです。他の観測データと組み合わせることで、この新しい画像は、この巨大ガス惑星の壮大な嵐や、大赤斑に見られる奇妙な特徴について、より新たな情報を明らかにしています。
アストロフィジカル・ジャーナルに掲載された新たな研究では、ハワイのマウナケア山にあるジェミニ北望遠鏡、ハッブル宇宙望遠鏡、そして現在木星の周回軌道上にあるNASAの探査機ジュノーという、3つの全く異なる観測源から収集された3年間分の木星のデータが分析されています。カリフォルニア大学バークレー校の天文学者マイケル・ウォン氏が率いるこの新たな研究の最大の成果は、赤外線で木星を捉えた非常に詳細な画像です。
このモザイク画像の作成には、「ラッキーイメージング」と呼ばれる手法が用いられました。天文学者たちは、対象領域の短時間露出画像を数百枚撮影した後、大気が安定している時期に撮影された画像のみを残し、それ以外の画像はゴミ箱に捨てます。そして、最良の画像のみを用いて惑星全体のモザイク画像を作成し、地球表面から見た木星の非常に鮮明で高解像度の画像を作り出します。
「これらの画像は宇宙からの眺めに匹敵します」とウォン氏はプレスリリースで述べた。
ジェミニ宇宙望遠鏡は、幅139,820キロメートル（86,880マイル）、地球からの平均距離7億7,800万キロメートル（4億8,400万マイル）の木星を、500キロメートル（300マイル）に達する解像度で観測しました。この解像度では、「この望遠鏡は、ニューヨーク市からマイアミの車の2つのヘッドライトを捉えることができました」と、ジェミニ宇宙望遠鏡の天文学者で本研究の共著者であるアンドリュー・スティーブンス氏はプレスリリースで述べています。
木星の激しく渦巻く内部は熱を発生させ、それが上層大気へと浸透します。ジェミニ望遠鏡は近赤外線イメージャーを使ってこれを捉えることができます。しかし、木星の雲層の厚さは不均一で、それがジャック・オー・ランタンのような効果を生み出しています。画像を見れば、雲が最も厚い部分（暗い部分）と、雲が薄く霞んでいる部分（明るい部分）がすぐに分かります。
ハッブル宇宙望遠鏡のデータを追加することで、研究者たちは赤外線と紫外線の両方で木星の多波長画像を取得しました。さらにジュノーは木星からの電波放射を検出する能力も備えていました。これにより、研究チームは風のパターン、大気波、そして数年から数世紀にも及ぶことがある低気圧性嵐といった大気の影響を研究することができました。
ジュノーは、木星大気中の雷放電によって引き起こされる時折の電波スパイクを記録しました。研究者たちはこれらの雷放電の位置を正確に特定し、ジェミニ探査機とハッブル宇宙望遠鏡による同時観測結果と照合することに成功しました。これにより、雷とそれを生み出す大規模な嵐は、水などの液体でできた深層雲の上空にそびえる巨大な対流セルの近傍で発生することが発見されました。
これらの観測は、木星の大赤斑内の特定の形状に関する謎を解くのにも役立ちました。これらの斑点は、渦巻く渦自体の中にある奇妙な色の領域ではなく、ジェミニの高解像度赤外線画像によって明らかにされた雲の穴であることが判明しました。
単一の機器ですべてを行うことは期待できませんが、これらの強力なツールを組み合わせると、非常に驚くべきことが起こる可能性があります。
