土星の きた極きょくには、六角形の 雲が あります。風が なみのように うねって できた かたちだと 考えられています［12］。くわしくは 土星の 六角形の きじを 見て ください。

木星の 大赤斑だいせきはんは、まるい 赤い うずに 見えます。地球より 大きいのですが、むかしは もっと 大きく、いまは ちぢんで います［1］。はかった ときに よって、地球の 3ばいから 1.3ばいまで、ちがう 大きさです。

土星の六角形は、どのようにできた形か

土星の北極を囲む六角形は、極のまわりを吹くジェット気流（東西に吹く強い風の帯）が蛇行した形で、最初の仮説はロスビー波（惑星の自転がつくる大気の大きなうねり）で説明しました。ただし今も説明は一つに決まっておらず、回転水槽の実験や、内部の深い対流で説明する研究もあります［12］。くわしくは土星の六角形の記事にあります。

大赤斑は輪ではなく、ひとつの渦に見える

六角形がジェット気流のつくる「輪」なのに対し、大赤斑は一つの大きな楕円の渦に見えます。それでも「土星と同じ波の仲間かも」と考えたくなりますし、1976年には実際にそういう説が出ました（2章）。

まず大きさです。NASAによると、1800年代後半には長いほうの直径が最大で約41,000km、1979年のボイジャーの時期は約23,000km、2014年のハッブル望遠鏡の観測では約16,500kmで、測定史上最小でした［1］。それぞれ地球の直径（約12,742km）の約3.2倍、約1.8倍、約1.3倍にあたります。NASAの木星の紹介には「地球の2倍幅」とありますが［9］、ジュノー計画の2021年の発表は「地球の約1.5倍」と書いています［2］。「地球の何倍」は、年と測り方を添えて読む必要があります。

土星の北極を囲む六角形は、極のまわりを吹くジェット気流（東西に吹く強い風の帯）が波打つように蛇行した形で、初期の仮説はこれをロスビー波で説明した。ただし現在も定説は一つに絞られておらず、回転水槽の実験や、内部の深い対流で説明する2020年の論文などが並んでいる［12］。NASAは六角形を「北極を取り巻くジェット気流」と呼び、その中心には別に、極を中心とする渦がある［13］。詳しくは土星の六角形の記事にある。

では木星の大赤斑はどうか。六角形がジェット気流の作る「輪」なのに対し、大赤斑は一つの大きな楕円の渦に見える。それでも「土星と同じ波の仲間かもしれない」という疑問は自然で、1976年には実際に、大赤斑を波の一種とする説が論文になった（2章）。

大きさは、いつ測ったかで大きく違う。NASAによれば、1800年代後半には長軸が最大で約25,500マイル（約41,000 km）、1979年のボイジャー探査機の時期に約14,500マイル（約23,000 km）、2014年のハッブル宇宙望遠鏡の観測で約10,250マイル（約16,500 km）と、測定史上最小になった［1］。それぞれ地球の直径（約12,742 km）の約3.2倍、約1.8倍、約1.3倍にあたる。NASAの木星ファクトには「地球の2倍幅」とあるが［9］、ジュノー計画の2021年の発表は「地球の約1.5倍幅」と書いており［2］、新しい値ほど小さい。「地球の何倍」は、年と測り方を添えて読む必要がある。

1976ねんに、ふたりの けんきゅうしゃが 「大赤斑だいせきはんの かたちと 風の ながれは、ひとつだけ できる なみ（孤立波こりつは）と そっくりだ」と、ろんぶんで 書きました［11］。

「大赤斑だいせきはんは なみ」と いう 考えは、ほんとうに あったのです。

論文になった「波」説

1976年、MaxworthyとRedekoppは、惑星の東西方向の風の速さのずれの中にできる孤立波（ロスビー孤立波）が、大赤斑のまわりで観測される形や流れとほとんど同じだと論じました［11］。孤立波とは、波が一つだけ、形をくずさずに存在し続けるものをいいます。「大赤斑は波の一種」という説は、想像ではなく論文で示されていたのです。

波と渦は、けんかしているわけではない

波説の舞台は「風の帯どうしの速さのずれ」でした。次の章で見る今の説明も、反対向きの風にはさまれた場所が舞台です。今の解説では、大赤斑は渦（高気圧性の嵐）として説明されることが多いようです［2］［10］。

1976年、Maxworthy と Redekopp は、惑星の東西方向の風の速さのずれ（帯状のシア）の中にできる孤立波（ロスビー孤立波、ソリトン）が、形も周囲の流れも、大赤斑の観測とほとんど同じだと論じた［11］。孤立波は、波が一つだけ、形をくずさずに存在し続けるようなものを指す。つまり「大赤斑は波の一種」という説は、想像ではなく実際に論文で提案されていた。ただし1976年の理論であり、今の定説とは書けない。

この説の舞台は、風の帯どうしの速さのずれだ。次章で見る現在の説明も、反対向きのジェット気流にはさまれた場所が舞台になる。現在の解説では、大赤斑は渦（高気圧性の嵐）として語られることが多い［2］［10］。

大赤斑だいせきはんは、南に やさしい 風、北に とても 強い 風が、はんたいむきに ふく ところに あります［10］。

りょうてで えんぴつを はさんで、右手と 左手を はんたいむきに うごかすと、えんぴつが くるくる まわります。それと にた イメージです。ただし 本当の 大赤斑だいせきはんは 空気の うずで、えんぴつの ようには ならびません。

土星の 六角形は、風の おびが うねった かたちです。大赤斑だいせきはんは、風に はさまれた うず。おなじ しくみかは、わかりません。

南は穏やかな東向き、北は強い西向きの風

大赤斑は南緯約22度にあり、反時計回りに回る高気圧性の渦です。南側を穏やかな東向きの、北側を非常に強い西向きのジェット気流にはさまれています［10］。北が西向き、南が東向きなら、上から見て反時計回りに回る向きに風がそろいます。手のひらで鉛筆をはさみ、両手を反対向きに動かして回す動きに似ています。ただし実際の大気の仕組みそのものではなく、イメージです。

縁の風は最大でおよそ時速432km、回転周期は約4.5日（2008年の値）とされます［10］。この二つは百科事典の記述に基づく、「約」の値です。

六角形とは、別の形

六角形は、ジェット気流そのものが極を囲んでうねる「輪」の形です。中心には別に、極を中心とした渦もあります［13］。大赤斑は、南北に並ぶ反対向きのジェット気流の間にできた一つの渦です。どちらも東西の風の帯が舞台という共通点はありますが、六角形は波（蛇行）、大赤斑は風にはさまれた渦と見られます。

大赤斑は南緯約22度にあり、反時計回りに回る高気圧性の渦（アンチサイクロン）である。南側を穏やかな東向きのジェット気流、北側を非常に強い西向きのジェット気流にはさまれている［10］。北が西向き、南が東向きの風の間では、上から見て上の辺が左へ、下の辺が右へ動くため、反時計回りに回る向きに風がそろう。縁の風は最大でおよそ時速432 km、回転周期は約4.5日（2008年の値）とされる［10］。この2つの数字は百科事典の記述に基づき、「約」の値として扱う。

土星の六角形と並べると、違いが見える。六角形は、ジェット気流そのものが極を囲んでうねる輪の形で、その中心には別に極の渦がある［13］。大赤斑は、南北に並ぶ反対向きのジェット気流の間にできた一つの渦だ。どちらも東西に吹く風の帯が舞台という共通点はある。六角形は波（蛇行）と考えられ、大赤斑は上下の風にはさまれた渦と見られる、と範囲を分けて理解しておくのが安全だろう。

たんさき「ジュノー」が しらべると、大赤斑だいせきはんは 雲の 上から 300〜500キロメートルほどの ふかさまで ありました［3］。

はばは 16,500キロメートルほどですから、はばの 33〜55ぶんの 1です。はば25メートルの プールなら、水の ふかさは 45〜75センチくらい。とても うすい うずです。

ジュノー探査機が「中」を見た

ジュノー探査機の観測で、大赤斑は雲の頂から約300〜500km下まで達することがわかりました。2019年7月の重力測定では約500km、マイクロ波放射計では約350kmという値です。太陽の光が大気を温める深さより深い場所まで続いています［3］。2017年の最初の接近の解析では、「根」が約300kmまで達し、地球の海の深さの50〜100倍と報じられました［2］。深さは方法で幅があり、一つの数字に決まっていません。

プールにたとえると

幅約16,500km（2014年の値）に対して深さ300〜500kmなら、幅は深さの約33〜55倍です。幅25mのプールなら、水の深さは約45〜75cm。地球より大きいのに、平たくて浅い渦です。根の暖かさが上層の強い風の説明になる、とも紹介されています［2］。

ジュノー探査機の観測で、大赤斑の深さがわかってきた。2017年の最初の接近の解析では、「根」が雲の頂から約200マイル（約300 km）まで達し、地球の海の深さの50〜100倍と報じられた［2］。2019年7月の重力測定では、約0.01 mm/秒という小さな速度変化を検出して、深さを約500 kmと見積もった。マイクロ波放射計の観測からは約350 kmで、方法により幅がある。いずれも、太陽光が大気を温める深さより深く［3］、根の暖かさが上層の強い風の説明になるという［2］。深さは1つの数字に固定せず、300〜500 km程度の範囲で読む。

幅約16,500 km（2014年の値）に対して深さ300〜500 kmなら、幅は深さの約33〜55倍で、幅25 mのプールに置き換えると水深は約45〜75 cmだ。地球より大きいのに、平たくて浅い渦といえる。なお2024年の研究は、現在の長軸を約14,000 kmとしている［7］。年と測り方が違うので、幅の値は動く。

大赤斑だいせきはんは、むかしより ずっと 小さく なりました。2014ねんの ころは、1ねんに やく930キロメートルも ちぢんで いました［1］。

2023ねんの 終わりから 2024ねんの はじめには、やく90日の あいだ、ゼリーのように ゆれる ところが 見つかりました［4］。ちぢむ わけも、ゆれる わけも、まだ わかって いません。

縮んでいく渦

2014年のハッブル望遠鏡の観測では、大赤斑の縮む速さは年に約580マイル（約930km）で、形も楕円から円に近づいていました。ごく小さな渦が大赤斑に取り込まれているのも見つかり、研究者は、これが縮小を速めている可能性があると述べています［1］。2024年の研究は、3次元の大気シミュレーションで、小さな嵐を取り込むと大赤斑が強まって大きくなることを示し、近年の縮小は小さな嵐が減ったせいかもしれないと提案しました［6］。ただしシミュレーションの結果で、実際の原因と決まったわけではありません。

90日周期でゼリーのように揺れる

ハッブルは2023年12月から2024年3月の約90日間、大赤斑が楕円形をゼリーのように揺らし、伸び縮みしながら速くなったり遅くなったりする様子を初めて確かめました。北と南のジェット気流を押しながら動きます。この90日周期の原因は不明で、現時点で流体力学的な説明はないとされています［4］。

ESA/Hubbleは、大赤斑が風の帯（緯度帯）に収まりきらず「詰め込みすぎ」の状態にあり、縮んで帯の内側に入れば、ジェット気流が位置をしっかり保つだろうという研究者の見方を伝えています［5］。

大赤斑の縮小は、NASAの2014年の発表で、当時は年に約580マイル（約930 km）の速さと報告された［1］。形は楕円から円に近づき、ごく小さな渦が大赤斑に取り込まれていることも観測され、研究者はこれが縮小を速めている可能性を述べている［1］。2024年のIcarus誌の研究（3次元大気シミュレーション）は、小さな嵐を取り込むと大赤斑が強まり大きくなることを示し、近年の縮小は小さな嵐が減ったせいかもしれないと提案した［6］。これはシミュレーションの結果で、実際の原因と確定してはいない。

縮小とは別に、ハッブルは2023年12月〜2024年3月の約90日間の周期を観測した。大赤斑が楕円形をゼリーのように揺らし、伸び縮みしながら速くなったり遅くなったりする現象を初めて確認したもので、北と南のジェット気流を押しながら動く。Simon（サイモン）らの論文は The Planetary Science Journal に載った。90日周期の原因は不明で、現時点で流体力学的な説明はないとされる［4］。

ESA/Hubbleは、大赤斑がジェット気流の帯（緯度帯）に収まりきらず「詰め込みすぎ」の状態で、縮んでその帯の内側に入れば、風が大赤斑をしっかり位置に留めるだろうという研究者の見方を伝えている［5］。3章の「はさむ風」が、大赤斑の大きさや位置を左右している可能性を示す見方だ。

1665ねんに、カッシーニと いう 人が 木星の 同じ ところで くらい 大きな まるを 見つけ、「えいきゅうの はんてん」と なづけました。1713ねんまで 見られました［7］。

そのあと 118ねん、きろくが とだえます。1831ねんに、シュヴァーベが 同じ ところで はっきりした まるを 書きました。2024ねんの けんきゅうは、いまの 大赤斑だいせきはんは 1830ねんごろに できた ようだと 言います。まえの まると 同じ ものである かのうせいは、とても ひくいそうです［8］。

NASAは「300年以上観測されている」と紹介する

NASAの木星の紹介には、大赤斑が「300年以上観測されている」とあります［9］。この「300年」のもとになっていると考えられるのが、1665年に天文学者のカッシーニ（ジョヴァンニ・ドメニコ）が同じ緯度に見つけた暗い卵形の「永久の斑点」です。1713年まで観測されました。ところがその後は約118年、記録が途切れます。1831年にドイツの天文家シュヴァーベが、同じ緯度のはっきりした卵形を再び記録しました［7］。

2024年の研究は「別物の可能性が非常に高い」

Sánchez-Lavegaらは、大きさと動きの歴史記録から、今の大赤斑がカッシーニの「永久の斑点」である可能性は非常に低いとしました。今の大赤斑の寿命は少なくとも190年を超え、1830年代ごろに生まれたらしいこと、「永久の斑点」は18世紀半ばから19世紀に消えたらしいことも述べています［8］。証明ではなく、「可能性が非常に低い」という評価です。

同じ研究では、1879年に長い方の直径が約39,000km、現在は約14,000kmとされ、今後は「ある大きさで消えるのか、安定してさらに長く続くのか」を調べたいとしています［7］。いつ、なぜできたのか、なぜ赤いのかも、天文学者にもわかっていません［6］。

NASAは大赤斑を「数百年荒れ続ける、地球より大きな嵐」として紹介し、「300年以上観測されている」と書く［9］。この根拠になりうるのは、1665年にカッシーニ（ジョヴァンニ・ドメニコ）が同じ緯度に見つけた暗い卵形の「永久の斑点」で、1713年まで彼と他の天文学者に観測された。その後約118年、記録が途切れ、1831年にシュヴァーベ（ドイツの天文家）が同じ緯度のはっきりした卵形を再び記録した［7］。

Sánchez-Lavegaら（Geophysical Research Letters、2024年6月）は、大きさと動きの歴史記録から、今の大赤斑がカッシーニの「永久の斑点」である可能性は非常に低いと結論した。今の大赤斑の寿命は少なくとも190年超で、1830年代ごろに生まれたらしく、永久の斑点は18世紀半ばから19世紀に消えたらしい［8］。これは「可能性が非常に低い」という評価で、証明ではない。NASAは「300年以上観測」と紹介し、2024年の研究は今の大赤斑をカッシーニの斑点とは別物の可能性が高いとする。資料ごとに主張が違うので、「300年間ずっと同じ嵐」とは書けない。

同じ研究は、1879年の長軸を約39,000 km、現在を約14,000 kmとし、今後は「ある大きさで消えるのか、安定してさらに長く続くのか」を調べたいとしている［7］。NASAの約16,500 km（2014年）とは測る年も方法も違う。いつ、なぜできたのか、なぜ赤いのかは、天文学者にも正確にはわかっていない［6］。

1円玉（よこはばが 20ミリ）を 地球の 大きさに みたてて、その 大きさで 大赤斑だいせきはんを 紙に かいて みましょう。2014ねんの 大赤斑だいせきはんは、1円玉の 1.3ばい。500円玉ぐらいの はばが めやすです。ふかさは、コピーようしを 5〜8まい かさねた あつさ（0.5〜0.8ミリ くらい）です。500円玉の まるで、そんなに うすいのです。

もう 1つ。えんぴつを りょうての ひらで はさみ、はんたいむきに こすって みましょう。まわりましたか。それが「はさまれた うず」の イメージです。

今日できること

• 1円玉（直径20mm）を地球の大きさに見立て、その縮尺で2014年の大赤斑を紙に描いてみましょう。幅は約26mm（500円玉の直径が目安）、深さは0.5〜0.8mmです。1円玉の厚さ（約1.5mm）の半分以下だと気づくでしょうか。
• 鉛筆を両手のひらで立ててはさみ、両手を反対向きにこすってみましょう。上から見て反時計回りに回すには、どちらの手をどちらへ動かせばよいでしょうか。

出かけてできること

近くの科学館や天文台のホームページで、木星が見られる観望会の予定を探してみましょう。

公式の情報

NASAの2024年のハッブルの記事［4］と、AGUの2024年の発表［8］を読むと、数字の出どころを原文でたどれます。

今日できること

1円玉（直径20 mm）を地球（12,742 km）とする縮尺で、2014年の大赤斑（約16,500 km）を作図する。1 mmが約637 kmになるので、幅は約26 mm（500円玉の直径26.5 mmに近い）、深さ300〜500 kmは0.5〜0.8 mmだ。深さは、コピー用紙5〜8枚ぶんほどの厚さになる。2章の波説と3章の渦の説明を読み比べ、どちらの資料が何を根拠にしているかも書き出してみるとよい。

出かけてできること

近くの科学館・天文台のホームページで、木星が見られる観望会の予定を調べる。

公式の情報・原典

NASAの2024年のハッブルの記事（英語）［4］、AGUの2024年の発表［8］、NASAのジュノー計画の記事［3］で、この記事の数字を原文で確かめられる。特に1976年の論文［11］とAGUの発表は、「波説」と「300年」の両方を自分の目で確かめる手がかりになる。