ペニテンテ (自然現象)
ペニテンテ（英語：Penitente(s)）は、特にアンデスの高地に見られる雪による構造物であり、雪や氷が固まった細長い刃のような形で、太陽の方向に向かって間隔をあけて並んでいるものである[1]。ペニテンテとはスペイン語で、「悔悟者（懺悔者）形の雪」の意味の言葉（英語ではpenitent-shaped snowsに対応）。形状がひざまずき懺悔をする人々の群れに似ていることに由来する。
概要 編集
高地の気候によって形成される雪、ないしは氷による塔形の自然構造物である。この構造は、スペインの聖週間（Holy Week in Spain）の懺悔の行列で宗徒たちが身に着けた高く、先の尖った修道服や頭巾を連想させる。これらの雪氷による尖塔は、アンデス山脈地域のうち、標高4,000メートル (13,000 ft)を超えるドライ・アンデス（Dry Andes）と呼ばれる地域に見られる[2][3][4]。長さは数センチメートルから最大で5メートル (16 ft)[4][5]。
1839年に初めてチャールズ・ダーウィンによって科学文献に記述された[6]。1835年3月22日、ダーウィンはチリのサンティアゴからアルゼンチンのメンドーサに向かう途中で、ピウケネス峠（Piuquenes Pass）の近くのペニテンテで覆われた雪原をくぐり抜けなければならず、そこでアンデス山脈の強風によって形成されたとする地元の信仰（現在も続いている）について報告した。
ルイ・リブートリー（Louis Lliboutry）によると、ペニテンテの形成につながる特異なアブレーションの背後にある気候条件は、氷点下で推移する露点温度であるという。この露点と空気の乾燥によって雪の昇華が引き起こされる。一度アブレーションが始まると、成長するペニテンテの表面の形状が特殊な機構を生み出し、放射される光は壁の間で多重反射して閉じ込められるようになる。結果くぼみの部分は放射される光に対してほぼ黒体となる一方で、風が弱まることで空気が飽和するために露点温度が上昇、これにより融解が始まる。このようにして、昇華のみによって質量が失われるピーク状態が維持され、最低限の日射しか遮られない。くぼみの部分では、アブレーションが促進され、ペニテンテは下向きに成長する。このプロセスの数学的モデルはBettertonによって開発されたが[7]、粒状雪から小さなペニテンテができるまでの初期段階における物理的なプロセスはまだ不明であり、ペニテンテが雪面のエネルギーバランスに与える影響、ひいては融雪や水資源に与える影響も研究されている[8]。
地球外の例 編集
最大で15メートル (49 ft)高さになるペニテンテは、木星の衛星であるエウロパの回帰線地帯にも存在することが示唆されている[9][10]。また、最近の研究によると、NASAのニュー・ホライズンズは、非公式にタルタルス・ドルサと名付けられた冥王星の地域でペニテンテを発見している[11][12]。
ギャラリー 編集
脚注ヘルプ 編集
- ^ “Penitentes ESO Australia”. 2019年1月10日閲覧。
- ^ Lliboutry, L. (1954a). “Le Massif du Nevado Juncal ses penitentes et ses glaciers”. Revue de Géographie Alpine 42 (3): 465–495. doi:10.3406/rga.1954.1142.
- ^ Lliboutry, L. (1954b). “The origin of penitentes”. Journal of Glaciology 2 (15): 331–338. Bibcode: 1954JGlac...2..331L. doi:10.1017/S0022143000025181.
- ^ a b Lliboutry, L. (1965) (フランス語). Traité de Glaciologie, Vol. I & II. Paris, France: Masson
- ^ Naruse, R.; Lieva, J.C. (1997). “Preliminary study on the shape of snow penitents at Piloto Glacier, the Central Andes”. Bulletin of Glacier Research 15: 99–104.
- ^ Darwin, C. (1839). Journal of researches into the geology and natural history of the various countries visited by H. M. S. Beagle, under the command of Captain Fitz Roy, R.N., 1832 to 1836. London, UK: H. Colburn
- ^ Betterton, M.D. (2001). “Theory of structure formation in snowfields motivated by penitentes, suncups, and dirt cones”. Physical Review E 63 (5): 12. arXiv:physics/0007099. Bibcode: 2001PhRvE..63e6129B. doi:10.1103/physreve.63.056129. PMID 11414983.
- ^ Corripio, J.G. (2003). Modelling the energy balance of high altitude glacierised basins in the Central Andes (PhD. thesis). Edinburgh, UK: University of Edinburgh. pp. 151. オリジナルの13 November 2013時点におけるアーカイブ。 2013年9月7日閲覧。
- ^ “Jupiter moon may have huge, jagged ice blades that complicate the search for alien life”. NBC News. 2022年5月19日閲覧。
- ^ “Europa's surface may be covered by blades of ice”. Physics Today. (2013). doi:10.1063/PT.5.027459 2017年9月28日閲覧。.
- ^ Talbert, Tricia (2017年1月4日). “Scientists Offer Sharper Insight into Pluto's Bladed Terrain”. NASA. オリジナルの2017年1月5日時点におけるアーカイブ。 2017年1月5日閲覧。
- ^ Moores, John E.; Smith, Christina L.; Toigo, Anthony D.; Guzewich, Scott D. (2017-01-12). “Penitentes as the origin of the bladed terrain of Tartarus Dorsa on Pluto”. Nature 541 (7636): 188–190. arXiv:1707.06670. Bibcode: 2017Natur.541..188M. doi:10.1038/nature20779. PMID 28052055.
関連項目 編集
- ペニテンテ - 曖昧さ回避ページ。
- 霜の霜
- 霧氷
- 石森（Stone Forest）
- サンカップ (雪)（Suncup (snow)）
参考文献 編集
- Bergeron, Vance; Berger, Charles; Betterton, M. D. (2006). “Controlled Irradiative Formation of Penitentes”. Physical Review Letters 96 (98502): 098502. arXiv:physics/0601184. Bibcode: 2006PhRvL..96i8502B. doi:10.1103/PhysRevLett.96.098502. PMID 16606324.
- Kotlyakov, V. M.; Lebedeva, I. M. (1974). “Nieve and ice penitentes, their way of formation and indicative significance” (ドイツ語). Zeitschrift für Gletscherkunde und Glazialgeologie X: 111–127. - 米国パミール地方東部で観測されたアブレーションの外観と形成について説明している。
- Lliboutry, L. (1998). “Glaciers of the Dry Andes”. In Williams. Satellite Image Atlas of Glaciers of the World. USGS-p1386i
外部リンク 編集
ウィキメディア・コモンズには、ペニテンテ (自然現象)に関するカテゴリがあります。- 「とがった氷河は溶けるのが遅い」 、ニューサイエンティスト（2007年3月7日）。
