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なぜ、雲は土星で六角形をつくりますか？ 誰にも、まだわかりません。 元々、1980年代にボイジャーの土星への接近飛行の間に発見されて、誰も太陽系の他のどこでもこれまでにそのような現象を見たことがありません。 もし、その回転渦で土星の南極がそれほど意外でないのならば、土星の北極は、現在よりも十分に意外であると考えられるかもしれません。 この画像の奇妙な雲模様は、土星を周回しているカッシーニ宇宙船が、最近撮った赤外線映像で示しています。 画像は、ボイジャーから20年後の今日でさえ、六角形の安定性を示します。 土星の北極の動画は、雲構造が回転する間でもその六角形の構造の維持を示します。 |
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| Credit : ESA/NASA/JPL/Space Science Institute Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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| JPEG拡大画像 | 土星北極で回転する雲の動画 | |
地球上で六角形のように見える個々の雲と違って、土星の雲模様は、ほとんど等しい長さの6つのはっきりした辺があるように見えます。 この六角形の中に4つの地球が、すっぽり収まります。 十分な説明にまだお目にかからないけれども、惑星の科学者が、相当な期間の間、最上級に珍しいこの雲構造を研究し続けることは確実です。 |
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| NASAのカッシーニ宇宙船が撮った土星の北極全域に渡る六角形あるいは蜂の巣型の雲の特徴は、科学者たちの興味を再度、引き起こしました。 20年以上も前に、NASAのボイジャー1号、2号宇宙船が、やはり同じ特徴の雲を記録していました。 それがカッシーニ映像で現れたという事実は、この雲特徴が長く続くものであることを示します。 歴史で知られた明るい特徴よりもかなり暗い2つ目の六角形が、カッシーニ画像でまた見えています。 宇宙船の可視と赤外線マッピング分光計は、全体の六角形特徴を1つの像で記録する最初の計器です。 6つのほとんど等しく連続する辺による精密な幾何学構造は、非常に奇妙な特徴です。 |
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このような特徴のある雲は、太陽系の他のどの惑星でも、これまでに見ることがありませんでした。 実際に、円形に形づくられた波と対流細胞が支配する土星の厚い大気圏は、おそらく北極がそのような6面の幾何学的な形を造る最終的な場所のようです。 六角形は、地球の極地の渦と類似していて、風を円形のパターンで極地周辺で吹かせています。 土星で、渦は、環状というよりは、むしろ六角形の状態を有します。 六角形は、ほぼ25,000キロメートルを横断していて、ほぼ4つの地球をその中に収めることができます。 熱赤外線光で撮った新しい画像は、雲頂上より約100キロメートル下まで、六角形が以前に予想されるよりも大気圏の中へ非常に深く落ち込んで広がっていることをを示します。 雲の組織が、六角形の内部にあります。 雲が、六角形を囲んでレース場の自動車のように急に動いているように見えます。 |
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冬がこれからの2年の間に終わりに近づく時に、この特徴は可視のカメラに見えるかもしれません。 新しい映像と特徴の奥行に関する詳細な情報に基づいて、科学者は、かつて予測された土星の電波放出またはオーロラの活動に関連しないと考えています。 それは、たとえ土星の北のオーロラが、ほとんど頭上に位置するとしてもです。 六角形は、26年前に最初にボイジャーによってひと目見られて以来、ずっと土星の自転率と軸に据えられるままだったように見えます。 しかし、土星の実際の自転率は、まだ不安定です。 私たちが、土星のそのダイナミックな自然を理解することができるならば、この長生きの根深い極地の六角形は、私たちに深い大気圏とおそらく内部の正確な自転率の手掛かりを与えるかもしれません。 |
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| 土星の極の反対側の端で、このような素晴らしくて著しい違いを見ることができました。 土星の南極では、巨大な目をしたハリケーンのような雲構造があり、そして、土星の北極では、この幾何学的な特徴があります。 それらは、完全に異なります。 土星の北が現在冬なので、北極の六角形は、カッシーニの可視カメラに見えませんでした。 従って、六角形は、約15年続く長い極夜の覆いの中です。 赤外線マッピング分光計は、昼間と夜間状況での土星の像を造ることができて、深い内部を見ることができます。 今回の赤外線映像は、2006年10月30日に始めて12日間に、人の目に見える波長の7倍の5ミクロン近くの熱波長で雲特徴のデータを得ました。 |
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| カッシーニ人工衛星（宇宙船）の可視と赤外線マッピング分光計による土星北極のこの夜間視界は、可視光で見られた通常の雲頂上の少なくとも75キロメートル下のダイナミックで活発な惑星を明らかにします。 北極の奇妙な6側面を持った六角形特徴の現在が、鮮明に示されました。 この画像は、ユニークな極地の眺望からこれまでに得られた北極の地域の最初の鮮明な映像のうちの1つです。 この画像で、青い色は、土星の非常に高高度の土星大気圏でのオーロラを生じさせ、強力な磁場線に沿って大気圏に激突する荷電粒子に刺激された大気分子からの高高度の放出を示します。 赤い色は、土星の暖かい内部の深みに発生し惑星から逃れる5ミクロン波長放射または、熱の量を示します。 背景に対して惑星の熱の光を影で隠すように、この光を遮断する雲が明らかにされています。 この画像は、全体の六角形特徴と北極域を1つの撮影で記録した最初の一枚になります。 また、人の目に見える7倍の波長の5ミクロンを光源として土星の熱白熱を使った最初の極地の眺めのうちの1つです。 |
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| Credit : ESA/NASA/JPL/Space Science Institute Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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これは、北極の冬に持続的な夜間状況の間に、極の雲特徴の進行を明らかにすることを可能にします。 六角形の特徴は、ボイジャー宇宙船で1980年に元々発見されましたが、それらの映像と以降の地球からの望遠鏡映像は、弱い視聴展望で悩まされ、極端な北のリム（端）と特徴を垣間見せるだけでした。 六角形特徴の強い輝きは、雲の中の主に空き地であることを示します。 また、可視波長で見られる雲や霞のおよそ75キロメートル下で、少なくとも3地球空気圧まで減少した大気圏の深みに広がっていることを示します。 明るい六角形に平行して隣接する暗い通路によって示されるように、厚い雲は、狭い特徴の両側に接します。 これらの映像データは、2006年10月30日から11月11日の12日間に得て、他の映像は、特徴がほとんど静止していて恐らく大気圏深くへと伸びる異常に強い柱を包囲する惑星波であることを示します。 |
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この画像では、可視の波長で見られたよりも100キロメートルも深いところの雲が、土星の熱光を遮断し背景に対する影の中にそれらを明らかにしています。 青っぽい色は、惑星の遠いリム（端）を攻撃している日光を、そして、北極全域が地球上の冬に特有の夜間状況の下にあることを示します。 この画像の映像データは、カッシーニ宇宙船の可視と赤外線マッピング分光計で、2006年10月30日に土星から130万キロメートルの平均距離で得ました。 |
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| Credit : ESA/NASA/JPL/Space Science Institute Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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| 雲の垂直の構造が影によって強調される所で、カッシーニは、土星の南極で渦巻くハリケーンのような渦を深く凝視しました。 そのような嵐は、そびえ立つ雲が取り囲むとても発達した目で、地球を始め他の惑星で決して以前に見られなかった現象です。 この現象を観測した14のフレームからなる動画は、風が毎時550キロメートルで南極に大規模に集中する渦巻く雲を明らかにします。 動画のフレームは、惑星を固定するように見せるために位置合わせされる一方、太陽が、左回りの方向で極を囲むように公転します。 暗い内部の円の内側の雲は、周囲の雲より低くて、それは太陽に続く影を投げます。 動画の始めに、太陽が、直接頂上から照らし、終わりまでに左から照らします。 影の幅と局部的な地平線の上の太陽の高さは、中央の雲と関連している周囲の雲の高さの粗い推定を与えます。 影を投げる雲は、30キロメートルから75キロメートル、それらより上にそびえています。 |
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| Credit : ESA/NASA/JPL/Space Science Institute Processing : Planet Terra Memoirs, the-cosmos.org |
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| 南極の雲の動画 | TIFF拡大画像 | |
南極の嵐は、中央のリングから広がる2つの螺旋腕を見せて、雲の厚い明るいリング内で暗い範囲に渡っていて、幅がおよそ8,000キロメートルです。 それは、地球上のハリケーンよりかなり大きいです。 台風の目の壁は、地球でハリケーンの際立った特徴です。 それらは、湿った空気が海洋の表面から上昇して横切って中に垂直に流れて、目そのものである空気の下降する内部の円形周辺でたくさんの降水を放ちます。 湿った対流が、この嵐を動かしているかどうかは不確実であるけれども、地球上のハリケーンの場合のように、極の黒い「目」、目を囲む壁雲、螺旋腕が、ハリケーンのような体系を示しているのかもしれません。 特徴的な目の壁雲は、地球以外のどんな惑星でも見られていません。 土星の極の嵐よりも大きな木星の大きい赤い斑点にさえ目や目を囲む壁雲がなくて、中央では比較的穏やかです。 この巨大な土星の嵐は、明らかにそれが極に閉じ込められているので、類似する地球のハリケーンのように雲の中や水面上を漂流していません。 映像データは、カッシーニが土星からおよそ340,000キロメートル離れていた2006年10月11日に3時間にわたって得ました。 映像スケールは、ピクセルにつきおよそ17キロメートルです。 映像は、752ナノメートルを中心にする赤外線光の波長に敏感なスペクトルのフィルタを使用して広角カメラで得ました。 全てのフレームが、デジタル画像処理技術でコントラストを強化されました。 未処理の映像は、極に対する斜視図の展望を示すために、直接惑星の南極上に再投影されました。 |
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