調査により、気温の予期しない変化が明らかになりました-ScienceDaily

本日（月曜日）に公開された研究 惑星科学ジャーナル、可視光スペクトルを超える熱赤外線波長での観測を使用し、惑星の大気から放出される熱を効果的に感知しました。

レスターやNASAのジェット推進研究所（JPL）の科学者を含む国際的な研究者チームは、ほぼ20年にわたって複数の天文台から収集された海王星の既存の熱赤外線画像をすべて組み合わせました。 これらには、ヨーロッパ南天天文台の超大型望遠鏡とチリのジェミニ南望遠鏡、スバル望遠鏡、ケック望遠鏡、ジェミニ北望遠鏡がすべてハワイにあり、NASAのスピッツァー宇宙望遠鏡からのスペクトルが含まれます。

データを分析することにより、研究者たちはこれまで以上に海王星の気温の傾向のより完全な全体像を明らかにすることができました。

しかし、研究者の驚いたことに、これらの集合的なデータセットは、信頼できる熱画像が2003年に始まって以来、ネプチューンの熱輝度の低下を示しています。これは、ネプチューンの成層圏（活動的な気象層のすぐ上の大気層）の世界平均気温が2003年から2018年の間に摂氏約8度（華氏14度）低下しました。

レスター大学のポスドク研究員であり、論文の筆頭著者であるマイケル・ローマン博士は次のように述べています。

「この変化は予想外でした。南半球の初夏にネプチューンを観測していたので、気温はゆっくりと上昇し、気温は低下しないと予想されます。」

海王星は赤道傾斜角を持っているので、地球と同じように季節を経験します。 しかし、太陽からの距離が遠いことを考えると、海王星はそのホスト星の周りの軌道を完了するのに165年以上かかるため、その季節はゆっくりと変化し、それぞれ40地球年以上続きます。

JPLの上級研究員であり、この研究の共著者であるグレン・オートン博士は次のように述べています。

「私たちのデータは海王星の季節の半分未満をカバーしているので、誰も大きくて急速な変化を見ることを期待していませんでした。」

それでも、ネプチューンの南極では、データは異なる驚くほど劇的な変化を明らかにしています。 2019年のジェミニノースと2020年のスバルからの観測の組み合わせは、海王星の極成層圏が2018年から2020年の間におよそ11°C（約20°F）暖まり、以前の世界平均の冷却傾向を逆転させたことを明らかにしています。 このような極地の温暖化は、これまで海王星で観測されたことはありません。

これらの予期しない成層圏の温度変化の原因は現在不明であり、その結果は海王星の大気変動の科学者の理解に挑戦しています。

ローマン博士は続けた：

「気温の変化は、海王星の大気化学の季節変化に関連している可能性があり、それによって大気がどれだけ効果的に冷えるかが変わる可能性があります。

「しかし、気象パターンのランダムな変動や、11年の太陽活動周期への応答でさえも影響を与える可能性があります。」

11年の太陽周期（太陽の活動と黒点の周期的な変動によって特徴づけられる）は、海王星の可視輝度に影響を与えることが以前に示唆されており、新しい研究は、太陽活動、成層圏温度、および海王星で見られる明るい雲の数。

今後数年間で起こりうる接続をさらに評価するには、気温と雲のパターンの追跡観測が必要です。

これらの謎やその他の謎への答えは、今年後半に天王星と海王星の両方を観測するように設定されているジェイムズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）から来るでしょう。

レスター大学の惑星科学の教授であるリー・フレッチャーは、JWSTの一連の機器の割り当てられた時間でそのような観測を主導します。 この研究の共著者でもあるフレッチャー教授は、次のように述べています。

「宇宙望遠鏡の中赤外線機器であるMIRIの絶妙な感度は、海王星の大気中の化学と温度の前例のない新しいマップを提供し、これらの最近の変化の性質をよりよく識別するのに役立ちます。」

この研究は、GIANTCLIMESとして知られるレスター大学への欧州研究会議の助成金によって資金提供されました。 このプロジェクトは、ガス巨人である木星と土星の気温と雲の長期的な変化を以前に発見し、天王星の成層圏温度の最初のマップを提供しました。 GIANTCLIMESは、今後数年間でJWSTからの4つの巨大惑星すべてでの新しい発見への道を開きました。

この作品の追加の共著者には、トーマス・グレートハウス（サウスウエスト研究所）、ジュリアン・モーゼス（宇宙科学研究所）、ナオミ・ロウ・ガーニー（ハワード大学/ NASAゴダード宇宙飛行センター）、パトリック・アーウィン（オックスフォード）、アレート・アントゥニャーノ（UPV / EHU）、ジェームズ・シンクレア（JPL）、笠葉康正（東北大学）、藤吉拓哉（すばる望遠鏡）、イムケ・デ・ペーター（UCバークレー）、ハイディ・ハンメル（天文学研究大学協会）。

「海王星の中赤外線放射の季節変動」は、 惑星科学ジャーナル。