科学者たちは何十年もの間、土星の膨らみにある水素原子が発する明るい紫外線の棒について困惑してきた。今、彼らは答えを見つけたいと思っています。彼らは自分たちが土星の輪の中にいるのではないかと疑っています。
土星の環により初の観測が可能に
研究者らが学術誌「Geophysical Research Letters」に発表した新しい研究で、この現象が明らかになった。研究チームは、土星の氷粒子の雨が化学反応を通じて土星の上層大気を加熱しているのではないかと考えている。しかし、彼らはまだそれを完全には理解できていません。
研究者らによると、このような現象が太陽系で観測されたのはこれが初めてだという。彼らは、この結果が土星の輪に似た構造を持つ他の惑星を特定するのに役立つ可能性があると信じている。
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一貫した測定
この研究の筆頭著者であるパリ天体物理学研究所の天文学者ロトフィ・ベン・ジャッフェル氏は次のように説明しています。それらは上層大気を改変し、組成を変化させます。そして、特定の高度で大気を加熱する大気ガスとの衝突プロセスもあります。」
研究者らは、ボイジャー1号、ボイジャー2号、カッシーニなどのさまざまな宇宙探査機からの紫外線測定を調べた。目的は、一貫した Lyα 放出測定を観察することでした。彼らはまた、国際紫外線探査機 (IUE) とハッブル宇宙望遠鏡も使用しました。測定により、この惑星の北半球では Lyα 放射光のより明るいバンドが明らかになりました。
「すべてが校正されると、スペクトルがすべてのミッションにわたって一貫していることがはっきりとわかりました」とベン・ジャッフェル氏は述べています。 「ハッブルでは、数十年にわたって測定された大気からのエネルギー伝達率の同じ基準点があったため、これが可能でした。」
系外惑星にもリング状の雨が降る？
天文学者と彼の同僚は、土星の環からの氷のような雨が、一貫した顕著な紫外線レベルの最も可能性の高い説明であると信じています。リングの雨は、巨大なリングが惑星自体に崩壊した結果です。
「私たちは、惑星の上層大気を特徴づけるこのリングの始まりにすぎません」とベン・ジャッフェルは言う。 「最終的には、遠く離れた世界の大気についての真の特徴を提供するような、地球規模のアプローチを実現したいと考えています。
出典：「土星の上層大気中の原子状水素の謎の豊富さ」（惑星科学ジャーナル、2023年） NASA