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金星大気下層に漂う微粒子の起源は流れ星 -- 金星大気観測「50年の謎」に新説 --

【本学研究者情報】

〇大学院理学研究科地球物理学専攻 大学院生 狩生宏喜
大学院理学研究科地球物理学専攻 助教 黒田剛史
大学院理学研究科地球物理学専攻 教授 寺田直樹
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

  • 1970年代の探査機による発見以来、約50年間正体不明だった金星の下層大気に漂う微粒子(下層ヘイズ(注1)の起源が、宇宙塵(注2であることを世界で初めて実証しました。
  • 独自開発の雲微物理モデル(注3を用いた解析により、宇宙塵が雲の核として金星全体の雲形成を促進するとともに、長年議論されてきた「未知の紫外線吸収物質(注4」の供給源である可能性を提示しました。
  • 宇宙塵が惑星の気候を形作る不可欠な要素であることは、今後、木星などの外惑星や太陽系外惑星の気候を理解する上でも重要な知見となることが期待されます。

【概要】

金星の高度約47 km以下には「下層ヘイズ」と呼ばれる微粒子の層が存在することが、1970年代の探査機による観測で分かっていました。しかし、この微粒子がどこから来て、何でできているのかという問いは、50年来の未解決問題として残されてきました。

東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻の狩生宏喜 大学院生(現:東京科学大学 研究員)、黒田剛史 助教、寺田直樹 教授らの研究グループは、ベルギー王立宇宙航空研究所等との国際共同研究により、独自に開発した雲微物理モデルを用いて下層ヘイズ生成のシミュレーションを行いました。その結果、金星大気へ絶えず降り注ぐ宇宙塵が、観測された下層ヘイズの性質を説明できることを突き止めました。

本研究は、宇宙から降り注ぐ微小な塵が、金星の雲の構造や気候を支配する重要な役割を担っていることを明らかにしました。

本成果は、日本時間2026年4月13日18時に、国際学術誌Nature Astronomyに掲載されました。

図1. 本研究が明らかにした下層ヘイズの形成メカニズム。 上空から降り注いだ宇宙塵が硫酸の雲に取り込まれ、雲底で硫酸が蒸発した後に大気に取り残され合体成長し、下層ヘイズが作られる。

【用語解説】

注1. 下層ヘイズ:金星の主雲層(硫酸の雲)のさらに下、高度約47 km以下に存在する微粒子の層。

注2. 宇宙塵:宇宙空間を漂う微小な塵。惑星大気に突入すると圧縮熱で蒸発し、その後に再凝縮してナノメートルサイズの鉱物粒子となる。

注3. 雲微物理モデル:雲や大気微粒子の発生、成長、凝集、蒸発などを高精度に計算できるモデル。

注4. 未知の紫外線吸収物質:金星大気に存在する紫外線を強く吸収している物質。その主原因となる物質については現在も議論が続いており、鉄の化合物や硫黄などが候補として挙げられている。

【論文情報】

タイトル:A cosmic origin of Venus'lower haze
著者:Hiroki Karyu*, Takeshi Kuroda, Anni Määttänen, Arnaud Mahieux, Sébastien Viscardy, Naoki Terada, Séverine Robert, Ann Carine Vandaele, Michel Crucifix
*責任著者 東北大学大学院理学研究科 大学院生 狩生宏喜
掲載誌:Nature Astronomy
DOI:10.1038/s41550-026-02843-4

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問い合わせ先

(研究に関すること)
東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻
(現:東京科学大学 研究員)
大学院生 狩生 宏喜(かりゅう ひろき)
TEL:03-5734-3414(ELSI事務室)
Email:karyu*elsi.jp(*を@に置き換えてください)

東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻
助教 黒田 剛史(くろだ たけし)
TEL:022-795- 6734
Email:tkuroda*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください) 東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻
教授 寺田 直樹(てらだ なおき)
TEL:022-795- 6734
Email:teradan*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(報道に関すること)
東北大学大学院理学研究科
広報・アウトリーチ支援室
TEL:022-795-6708
Email:sci-pr*mail.sci.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)