2015年12月に金星探査機「あかつき」が観測した弓状模様のメカニズムを、宇宙航空研究開発機構(JAXA)などの研究グループが解明しました。研究結果から、地形の影響による下層大気の乱れが上層大気の弓状模様を形成することが示されました。

「あかつき」が 南北方向に10,000kmを超える巨大な弓状模様をとらえたのは、一度失敗した金星の軌道投入に成功した直後のことでした。弓状模様は、スーパーローテーションと呼ばれる強い東風に流されることなく、高度65kmでほぼ同じ場所に留まっていたのです。

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金星探査機「あかつき」が撮影した弓状模様 Image Credit : ISAS

金星の新たな謎をとく鍵は、はるか下の金星の地形にありました。金星の地形と弓状構造の位置を比較したところ、弓状模様の直下に標高5kmにも達するアフロディーテ大陸が位置していたことがわかったのです。この発見から研究グループは地形の影響を模擬し、金星大気の数値シミュレーションを行いました。その結果、山岳などの地形の影響を受けて高度10kmの下層大気が気圧変化を起こすと、上層に巨大な弓状構造が生まれることが判明しました。

山岳地帯の影響を上層大気まで伝えたのは、「大気重力波」と呼ばれる現象です。山を乗り越える際に持ち上げられた空気は、周りの空気より重いため下向きに移動します。重力により加速された空気は元の位置より下へと移動しますが、今度は浮力により上向きに力を受け上昇を始めます。この大気の振動がさらに上にある大気にも伝わり、波となって上層大気まで伝わるのです。

「大気重力波」は地球上でも発生しますが、金星で観測されたような大規模な現象は太陽系全体でも例がないと考えられています。今後より詳細なシミュレーションを行うことで、波の発生源である下層大気の気象についてより多くの知見が得られるのではないか。「あかつき」がもたらした金星の謎のさらなる解明に期待が高まっています。