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科学

土星の南極に10角形の巨大な波 ハッブル観測で確認

公開 更新 2026.10.15訂正 2件(本文に記録)

この記事の要点

  • 国際研究チームが土星南極の10角形の波を確認
  • 成果は9月2日付のScience Advancesで発表
  • 土星南極の10角形は2025年8月29日のハッブル画像で明瞭
確認済み 16段落 未確認 2段落

土星の南極を取り囲むように、10角形をした巨大な大気の波が現れていることが確認された。スペイン・バスク大学のアグスティン・サンチェス゠ラベガ氏が率いる国際研究チームが、ハッブル宇宙望遠鏡と地上観測のデータをもとに解析した結果を、2026年9月2日付の学術誌『Science Advances』に発表した。NASAも同日、ゴダード宇宙飛行センター経由でこの成果を公表している。

土星の北極には、観測のたびに確認されてきた六角形の構造(ヘキサゴン)が知られている。NASAによると、研究者は「40年以上、見るたびにそこにあった」と話している。今回の発見は、その南半球版にあたる規則的な多角形のジェット気流パターンが、持続する構造として確認された初めての例となる。

発見の経緯 — 最初に気づいたのは地上の観測者だった

この構造が最初に目に留まったのは、2024年に地上から撮影された画像だった。サンチェス゠ラベガ氏と、アマチュア天文家のトレバー・バリー氏、ジャン゠ポール・オジェ氏が、南極付近に波打つ帯状の模様を見つけたことが端緒となっている。地上観測のデータは、バスク大学が運用し外部の観測者からの画像提供を受け付けている「Planetary Virtual Observatory Laboratory(PVOL)」に集約されていた。

その後、ハッブル宇宙望遠鏡の過去データを遡って調べたところ、2023年の画像にもすでに淡い10角形の兆候が写っていたことがわかった。2025年8月29日にハッブルが撮影した画像では、10の頂点を持つ形がはっきりと見て取れる。サイモン氏は、この構造が強まりつつあるように見えるとしている。

NASAゴダード宇宙飛行センターのエイミー・サイモン氏はNASAのリリースで「土星の南半球でこのようなものを見たことは一度もない」と述べた上で、「北極の六角形のほうは、40年以上にわたって我々が見るたびにそこにあった。この構造はそれとは違う。強まりつつあるように見え、巨大な大気パターンが発達していく様子を観察できる稀な機会を与えてくれている」と語っている。

30年以上探し続けた末に、ようやく形になった

土星の南極に多角形が現れたこと自体は、まったくの想定外だったわけではない。サンチェス゠ラベガ氏はNASAのリリースで「土星の南北のジェット気流系が対称であることを踏まえ、我々は1990年以来、北極の六角形に対応するものが南極にないかをハッブルの画像で探し続けてきた」と述べている。研究者たちは30年以上にわたり、「あるはずのもの」を探していたことになる。

その間、手がかりが皆無だったわけでもない。カリフォルニア大学バークレー校宇宙科学研究所(UCバークレーSSL)のリリースによれば、NASAの探査機カッシーニは2004年に土星の南半球全体を撮影しており、南緯60.5度を吹く東西方向のジェット気流に、多角形状に見える擾乱を実際に捉えていた。ただしそれは数日しか続かず、2017年にカッシーニが土星大気へ突入して運用を終えるまで、二度と観測されることはなかった。2024年にPVOLへ届いた地上画像に写っていた擾乱は、この20年前のものとよく似た形をしていたという。これがサンチェス゠ラベガ氏をハッブルの高解像度画像の解析へ向かわせた。

つまり南極の多角形は、兆候が一度きり現れては消えるものだった。持続する構造として捉えられたのは今回が初めてになる。研究チームが重く見ているのは、「なぜ今なのか」という問いである。サイモン氏は「私にとって最も興味深いのは、これがごく最近になって形成されたらしいという点だ。これまで一度も見られなかったのに、なぜ今になって突然できたのか」と述べている。北極の六角形が40年以上にわたり観測のたびに確認されてきたのに対し、今回の10角形はまだ形成の途上にあるとみられている。

未確認

一部の報道は、この構造が形成された時期をカッシーニの運用終了後にあたる2017年から2023年の間と推測している(Smithsonian Magazine、2026年9月3日)。ただし研究チーム自身による推定としては確認できていない。

形成時期を2017〜2023年の間とする推定は、二次報道であるSmithsonian Magazine 1件のみに基づく。NASA・UCバークレーの公式リリースにはこの年幅の記載がなく、誰による推定なのかも原文で確認できていない。
1段落を非表示にしています(形成時期を2017〜2023年の間とする推定は、二次報道であるSmithsonian Magazine 1件のみに基づく。NASA・UCバークレーの公式リリースにはこの年幅の記載がなく、誰による推定なのかも原文で確認できていない。)

構造の特徴

UCバークレーSSLのリリースによれば、この10角形はおよそ南緯63度を中心に位置している。南緯55度付近にある高気圧性の渦(アンチサイクロン)のすぐ南側にあたる。この波を形づくっている風は、およそ時速400キロメートルで吹いている。

共著者であるUCバークレーSSLのマイケル・ウォン氏は、この渦との関係について「おそらく渦が最初の擾乱を引き起こし、その後、力の釣り合いによって10角形が持続するようになったのだろう」との見方を示している。ただしウォン氏は「確かなことを知るには、3次元構造のより詳細なシミュレーションが本当に必要だ」とも述べており、形成の仕組みはまだ確定していない。

10角形は土星大気の複数の層にまたがって存在しており、観測する光の波長によって見かけの位置がわずかにずれる。これは高度によって構造の位置が異なることを示している。可視光で見えている10角形は対流圏の上層にあるとみられるが、それより深いところで大気がどうなっているかはまだわかっていない。

未確認

論文の要旨によれば、10角形の各頂点の経度は約32日周期で振動しており、構造全体は秒速約2.5メートルで東向きに移動している。これは同じ緯度帯を吹くジェット気流(南緯60.5度で秒速約116メートル=時速約418キロメートル)よりはるかに遅い。この時速換算値は、上記の「およそ時速400キロメートル」とほぼ一致する。

以下の数値は論文本体(Science Advances)の要旨に基づく二次情報。論文ページはアクセス制限(HTTP 403)があり、編集部が原文を逐語で照合できていない。なお南緯60.5度という緯度自体は、UCバークレーSSLのリリースでカッシーニの観測に関して確認できている。
1段落を非表示にしています(以下の数値は論文本体(Science Advances)の要旨に基づく二次情報。論文ページはアクセス制限(HTTP 403)があり、編集部が原文を逐語で照合できていない。なお南緯60.5度という緯度自体は、UCバークレーSSLのリリースでカッシーニの観測に関して確認できている。)

「北極だけの現象」ではなかった

今回の発見の意味は、新しい模様が一つ増えたことにとどまらない。南北の対称性から予想されながら30年以上にわたって持続する形では見つからなかった構造が、実際に現れて成長しつつある。多角形のジェット気流パターンは土星に一度きり生じた特異な現象ではなく、条件が揃えばこの惑星が繰り返し生み出しうるものではないか — 今回の観測は、そう考える材料になりうる。

同時に、なぜ北極は六角形で南極は10角形なのか、という新しい問いも生まれている。ウォン氏の指摘するとおり、その答えには大気の3次元構造を再現するシミュレーションが要る。

土星を周回する探査機は2017年のカッシーニ計画終了以降おらず、地球からの継続的な観測が、現在この惑星の変化を追う主要な手段となっている。ウォン氏は「数年前には、この構造はそこになかった」と述べ、外惑星を定期的に観測し続けることの重要性を強調している。ハッブルによる外惑星の長期監視プログラム「OPAL」について、ウォン氏はNASAのリリースでこうも語っている。「OPALから生まれる発見の多くは、一度の観測ではなく、何年にもわたるデータの積み重ねに基づいている」

出典

訂正(2026年10月15日) 初出時、北極の六角形を「1980年に発見されて以来」と記載していましたが、出典に発見年の記載はなく、発見の年は資料によって異なります。年の記述を削除しました。

訂正(2026年10月15日) 初出時、「研究チームによれば、この構造は2023年以降、年を追うごとに鮮明さを増している」と記載していましたが、NASAの発表にある説明は、この構造が強まりつつあるように見えるというサイモン氏の発言で、「年を追うごとに」に当たる記述はありませんでした。該当箇所を訂正しました。