今月ネイチャー・アストロノミー誌に掲載されたNASAのジュノー探査機の記録によると、木星には以前の研究で示唆されていたよりも多くの水が含まれているという。
2011年に打ち上げられたジュノーは、木星に数回フライバイ（接近通過）しました。搭載されているマイクロ波放射計（MWR）は、6本のアンテナを用いて木星の大気の様々な深度における温度を同時に測定し、赤道沿いの巨大ガス惑星の大気中にどれだけの水が存在するかを推定することができました。
ジュノーは、大気圏上層から93マイル（約145キロメートル）下という高度で、1990年代にNASAのガリレオ探査機が75マイル（約120キロメートル）で観測した情報と比べて、より正確な情報を収集することができました。ガリレオのデータは、地球外惑星がかなり乾燥していることを示唆していましたが、科学者たちは大いに失望しました。衛星の分光計による水の測定値は、予想の10分の1に過ぎなかったのです。しかし、ジュノーは今回、正確な測定値と思われる情報を提供したと伝えられています。
「赤道上の水はガリレオ探査機が測定した量よりも多いことがわかった」と、研究論文の筆頭著者でカリフォルニア大学バークレー校の研究員チェン・リー氏は今週語った。
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米国宇宙機関（USNASA）によると、「赤道付近では、木星の大気中の分子の約0.25%が水で占められており、これは太陽のほぼ3倍に相当する」とジュノーの観測結果から明らかになった。NASAはまた、太陽との比較は「液体の水ではなく、太陽にも存在するその構成要素である酸素と水素の存在に基づいている」と説明している。
この巨大ガス惑星における水の豊富さを測定することで、研究者たちはその形成過程を解明することができます。科学者たちは、木星が約45億年前に太陽系が形成され始めた際に最初に形を成した惑星であると考えています。そして、木星には太陽に吸い込まれなかった塵とガスの大部分が含まれています。
研究チームは、最新の測定結果により、木星を形成するために集まった微惑星が、氷に似た水分を多く含む固体の一種であるクラスレート水和物でできていなかったことが示されたと考えている。
水は、雷や風の流れなど、惑星の気象にも影響を与えています。雷には水分が必要ですが、この巨大ガス惑星では地球の数百倍もの強力な雷が何度も観測されていますが、大気中にどれだけの水分が含まれているかを推定するのは困難でした。
ガリレオ探査機の観測データは、大気圧が高い深海で水量が増加している可能性を示唆していた。赤外線ヒートマップから、ガリレオはおそらく異常に暖かく乾燥した場所を分析しただけであることがわかった。
ジュノーの観測結果は、木星の大気が部分的に存在していることをさらに証明している。つまり、ある領域には他の領域よりも多くの水が含まれているということだ。科学者たちは今もその理由を解明しようとしている。
「ジュノーが雲頂よりかなり下でも大気が十分に混合されていないという驚くべき発見は、私たちが今も解明しようとしている謎です」と、研究の共著者であり、サウスウエスト研究所のジュノー探査ミッションの主任研究員であるスコット・ボルトン氏は述べた。「惑星全体で水がこれほど変動するとは誰も予想していなかったでしょう。」®
