大暗斑 GDS89とは 海王星の暗斑の定義 発見 観測と寿命
大暗斑（通称GDS-89）は、木星の大赤斑に見た目が似ているものの性質は異なる、海王星で観測される大型の暗い楕円形領域です。1989年にNASAの探査機ボイジャー2号によって初めて発見されました。見かけ上は暗く大きな「斑点」ですが、高気圧性の渦である大赤斑（いわゆるハリケーンのような構造）とは異なり、現在は「雲の層に開いた穴」のように解釈されることが多く、上層のメタン雲が乏しいために深層の濃い大気が見えて暗く見えると考えられています（この点で地球の地球のオゾン層の穴とは性質が異なりますが、「穴」に例えられることがあります）。
発見とその後の観測
ボイジャー2がとらえたGDS-89は南半球の比較的低緯度に位置する大規模な暗斑で、地球と同程度の大きさ（直径およそ1万km前後と表現されることが多い）でした。探査機画像では暗斑の縁に明るい雲が伴っている様子も写り、これは暗斑を取り巻く強い風や上昇流・下降流に関連した水蒸気やメタン氷の凝結・散逸を示唆します。発見以降、ハッブル宇宙望遠鏡や大型地上望遠鏡（適応光学を用いた観測）により海王星の暗斑は継続的に監視され、GDS-89の消失や別の暗斑の出現など、時間変化が確認されてきました。
構造と成因の理解
大暗斑は単純な「穴」ではなく、渦動的な大気現象であると考えられています。暗く見える原因は主に上層のメタン雲が薄くなっているためで、深い層の大気が見えているため色合いが暗くなっていると説明されます。多くの研究では暗斑はアンチサイクロン（反時計回りの高気圧性渦）としてモデル化されることが多く、周辺には秒速数百メートル（時速に換算すると数百〜千数百km/h）規模の非常に強い風が存在します。暗斑の周辺に現れる明るい雲は、渦の縁や上昇流で形成されるメタン氷の雲と考えられます。
寿命と変化
木星の大赤斑のように何百年も安定して存在する例とは対照的に、海王星の暗斑は比較的短命で、数か月〜数年で消失・再発生を繰り返すことが多いと見られます。実際、GDS-89そのものはボイジャー観測以来数年以内に姿を消したとされ、その後も異なる場所・大きさの暗斑が出現しています。この短い寿命は海王星の強い風や縦方向のせん断、雲生成・蒸発プロセスの変動に起因すると考えられます。
観測手法と今後の展望
暗斑の観測には可視光画像に加え、近赤外線や熱赤外線の観測が重要です。近赤外ではメタン吸収帯を利用して高度差や雲の分布を調べられ、熱赤外は大気の温度構造を探るのに有効です。地上の大型望遠鏡（Keck、VLTなど）やハッブルの監視により時間変化を追跡することで、暗斑の生成・消滅メカニズムの解明が進んでいます。将来的な探査機ミッションがない現状でも、地上・宇宙からの継続観測で大暗斑の詳細や海王星大気の物理過程に関する理解はさらに深まるでしょう。
科学的意義：海王星の暗斑を研究することで、巨大ガス・氷惑星における渦の成因、雲物理、内部エネルギーと大気循環の相互作用など、太陽系の大気力学一般に対する重要な手がかりが得られます。特に木星・土星・海王星の斑点を比較することで、惑星のサイズ・温度・組成の違いが大気現象にどのように影響するかを理解することができます。
ボイジャー2号から見た大暗斑の様子。
特徴
この暗い楕円形のスポット（初期寸法は13,000×6,600km）は、地球とほぼ同じ大きさで、木星の大赤斑に似た形をしていました。大暗斑の周辺では、太陽系内で最も速い時速2,400kmの風が観測されている。大暗斑は、海王星のメタン雲のデッキにできた穴と考えられています。大暗斑は、海王星のメタン雲のデッキにできた穴と考えられており、時間帯によって大きさや形が異なるスポットが見られました。大暗斑は、地球の高高度の巻雲と同じように、対流圏界面のすぐ下に大きな白い雲を発生させていました。しかし、地球の雲が主に氷の結晶でできているのに対し、海王星の雲は凍ったメタンの結晶でできています。また、海王星の雲は通常、数時間で形成されて消えていきますが、大暗斑の雲は惑星を2回転させた36時間後にも存在していました。
海王星のダークスポットは、明るい上層の雲のデッキの特徴よりも低い高さ（または高度）の対流圏で起こると考えられています。また、数ヶ月間続く安定した現象であることから、渦の構造であると考えられています。
失踪（しっそう
1994年11月にハッブル宇宙望遠鏡で再び大暗斑を撮影しようとしたところ、大暗斑は完全に消えてしまっていたため、天文学者たちは大暗斑が隠蔽されたか、消えてしまったのではないかと考えていた。伴流雲が残っているということは、かつての暗黒斑が暗黒の特徴として見えなくなっても、サイクロンとして存在し続けている可能性があることを示している。赤道に近づきすぎると消えてしまうのか、それとも他の未知の方法で消えてしまうのか。ところが、海王星の北半球に、かつてのスポットとよく似た新しいスポットが出現したのです。この新スポットは「北大暗斑（NGDS）」と呼ばれ、数年前から見ることができるようになりました。
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質問と回答
Q:海王星の大暗斑とは何ですか?
A: 大暗斑は、木星の大赤斑に似た海王星の暗点です。
Q: 大暗斑はいつ発見されたのですか?
A: 1989年にNASAの探査機ボイジャー2号によって発見されました。
Q: 海王星の大暗斑は、木星の大暗斑に似ていますか?
A: 海王星の大暗斑は、木星の大赤斑に似ています。
Q: 海王星の大暗斑はどのようなものだと考えられているのですか?
A: 海王星の大暗斑は、地球のオゾン層の穴と同じような大気の穴だと考えられています。
Q: グレートダークスポットの内部はほとんど雲がないのでしょうか?
A:はい、ほとんど雲はありません。
Q: 海王星のグレートダークスポットの寿命はどのくらいですか?
A: 海王星のグレートダークスポットの寿命は、木星のスポットに比べて非常に短く、数年に一度程度、形成と消滅を繰り返しているようです。
Q: 海王星はどれくらいの頻度で大暗斑を形成しているのでしょうか?
A: ボイジャーとハッブル宇宙望遠鏡が撮影した写真によると、海王星は半分強の時間、大暗点を形成しているように見えます。
