50 年間、天文学者は、木星の「エネルギー危機」、つまり、測定された上層大気の温度と、理論が予測したよりもはるかに高温であると思われるという事実との間の不一致について頭を悩ませてきました。現在、Nature の新しい論文に説明があり、それは巨大な惑星の両極の周りの眩しいオーロラに由来します.
人々が地球のエネルギー危機について心配し始めた頃、代替品が見つかる前に石油とガスの在庫が尽きてしまう可能性があるとき、惑星天文学者は木星サイズの異常に気づきました。各惑星が受ける太陽光の量に基づいて、予想される気温を予測できます。温室効果によって地球がこれよりも暖かく保たれているという事実は、19 世紀半ばから知られていました。宇宙探査機は、金星に対するこの効果のさらに大きなバージョンを明らかにしましたが、木星では説明が難しいことが証明されました。
-太陽から木星までの距離は、-70 から -100 ℃ の温度と一致していますが、上層大気の平均温度は 400 ℃ を超えています。それは大きな違いです。二酸化炭素のような温暖化ガスではこれを説明できず、他の何かを見つけられなかったことが木星のエネルギー危機と名付けられました
木星の衛星イオとアマルテアの火山から放出された物質は、木星の強力な磁場と相まって、地球の北極光と南極光を小さく見せるオーロラを作り出します。天文学者は、そのような莫大な量のエネルギーの放出が極地の大気を十分に加熱して、そこでの不一致を説明できることに気付きました.しかし、地球と同じように、オーロラは低緯度には到達せず、特に強い風が極の近くに熱を閉じ込めると考えられていたため、惑星の気温のほとんどが説明されていませんでした.しかし、オーロラからの熱エネルギーは、光が到達しない場所に到達することが判明しました.
-James O'Donoghue 博士は、レスター大学で博士号を取得するために、論文の中心となる研究を行いました。 「私たちはまず、木星の上層大気のグローバル ヒート マップを作成しようと試みました」と彼は声明で述べています。 「当時、信号は木星の極域以外のものを明らかにするほど明るくはありませんでしたが、その作業から学んだ教訓により、数年後に地球上で最大かつ最も競争力のある望遠鏡の 1 つで時間を確保することができました。」
ケック望遠鏡は、緯度と経度の 2 度を表すピクセルで温度マップを作成するのに十分強力であることが判明しました。オドノヒュー氏によると、これらは、「木星のオーロラは、惑星の面積の 10% 未満しか占めていないにもかかわらず、全体を加熱しているように見える」ことを明らかにしました。
木星は急激な不連続ではなく、極の約 1,000 ケルビンから赤道の 600 ケルビンまで安定した温度勾配を持っています。さらに説得力があるのは、2017 年 1 月に太陽風の圧縮によってオーロラ活動がピークに達したことで、地球全体に広がる気温が急上昇したことです。このイベント中、気温は 175 ケルビンも上昇しました。
他の巨大ガス惑星には独自のエネルギー危機があり、地球から研究するのははるかに困難ですが、同様のメカニズムが原因である可能性があります。
地球の真のエネルギー危機は、化石燃料が不足するのではなく、燃やされたときの気温への影響であることが判明しました。悲しいことに、これを解決するには 1 枚の論文では不十分です。
