海王星はすでに氷の巨星だが、寒波に見舞われているかもしれない

海王星は、氷に覆われた青い巨星として常に知られてきた。太陽系で8番目に遠いこの惑星は暗く、寒い場所だが、現在、国際的な宇宙科学者グループが、海王星の厚い大気の温度は、これまで考えられていたよりもさらに低い可能性があることを発見した。

過去20年間に撮影された海王星の熱赤外線画像から、2003年に熱輝度が低下したことが分かり、この期間に成層圏（天候が発生する領域の上にある大気層）の平均気温が約8℃（華氏14℃）低下したことが示唆されている。この結果は4月11日、惑星科学ジャーナル誌に掲載された。

地球同様、最小の巨大ガス惑星である海王星は、軸が傾いているため四季がある。太陽からかなり遠いため、海王星が一周するのにかかる時間は地球の約165年と長い。これはまた、海王星の季節がずっと遅いことも意味しており、地球の40年以上も冬が続くことを想像してみてほしい。しかし、レスター大学とNASAジェット推進研究所（JPL）の研究チームは、2003年から2018年の間に寒冷化傾向を観測した。これは、海王星の長い季節を考えると、驚くほど急速な気温変化だ。

「この変化は予想外だった」とレスター大学の研究者で論文の筆頭著者であるマイケル・ローマン氏は同大学のプレスリリースで述べた。「私たちは海王星を南半球の初夏に観測しているので、気温は寒くなるのではなく、ゆっくりと暖かくなると予想していた」

この研究は、海王星の不思議な大気温度に関するこれまでで最大の調査だ。研究チームは、2003年から2020年にかけてハワイとチリの望遠鏡で収集された95以上の熱赤外線観測データを活用しました。熱画像が明るいほど気温が高く、暗いほど気温が低いことを意味し、惑星の明るさは時間の経過とともに著しく暗くなっていました。「私たちのデータは海王星の季節の半分以下をカバーしているため、大きく急激な変化が見られるとは誰も予想していませんでした」と、JPLの上級研究科学者でこの研究の共著者であるグレン・オートン氏もプレスリリースで述べています。

惑星のさまざまな場所で収集されたデータは、気温が劇的に変動する可能性があることも示唆している。たとえば、南極では、2018年から2020年の間に成層圏の温度が約11℃（華氏20℃）上昇した。研究者らは、このレベルの極地の温暖化は海王星ではこれまで観測されたことがないと指摘している。チームはまだこの増減の原因を突き止めていないが、ロマン氏は、1つの理由として「気温の変動は海王星の大気化学の季節的変化に関係している可能性があり、それが大気の冷却効果を変える可能性がある」と説明している。気象パターンの変動が影響している可能性もあると同氏は付け加えている。

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海王星の大気と地球の気温も、11 年周期の太陽活動の影響を受けやすい可能性がある。太陽の磁場が極を反転させ、太陽黒点などの表面活動に変化が生じる時期である。太陽活動は通常、振動が 11 年周期の太陽活動極小期に近づくと沈静化する。一方、太陽活動極大期の半ばには太陽黒点がピークに達し、活動が活発化する。これまでの研究では、海王星の目に見える明るさは太陽活動周期と関連していると示唆されている。今回の研究は、太陽活動が明るい雲のパターンや気温の変動と関連していることを示すさらなる証拠を提供している。

ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）は今年後半、遠く離れた天王星と海王星の両氷巨星の気象、化学、循環パターンを観測する予定だ。研究チームは、望遠鏡が収集する大気の情報によって、氷の惑星の謎がさらに解明されることを期待している。

「大気は我々が素朴に想定していたよりも複雑なようです。これは当然のことながら、自然が科学者に繰り返し教えている一般的な教訓のようです」とローマン氏はロイター通信に語った。 「海王星は我々の多くにとって非常に興味深い惑星だと思います。なぜなら、海王星について我々がまだほとんど何も知らないからです。」