水星周辺で謎の「歌う」プラズマ波を検出：サイエンスアラート

磁気圏を持つ惑星では、何か魔法のようなことが起こります。

適切な楽器で聴くと、夜明けや夕暮れに鳥が歌うように、さえずりや口笛が聞こえます。 これらのいわゆるコーラス波は地球上で記録されており、 木星、 そして 土星; そして、そのときに注意してください 天王星 そして ネプチューン。

今回、金沢大学の天文学者尾崎光則氏率いる日本とフランスの科学者らが、太陽の周りを回る不毛で孤独な水星を周回するこれらの惑星の存在を発見した。

他の惑星には、水星にはないものがいくつかあるため、これは興味深いことです。つまり、厚く緑豊かな大気と、太陽の粒子が惑星の磁場に閉じ込められる永久放射線帯です。

科学者らは、これは水星の周囲の磁気環境と、惑星の磁場が一般に太陽風によってどのように形成されるかを解明する可能性がある発見だと述べている。

水星には大きな磁場がありません。 それはかなりむき出しの岩で、雰囲気はほとんど存在せず、太陽に近すぎて快適ではありません。 放射線や太陽風にも常にさらされています。

しかし、この冗長で腹立たしい世界には秘密が隠されています。 ちょうど今年、科学者たちはついに、水星がその哀れな磁場と大気にもかかわらず、独自の奇妙なオーロラを持っていることを発見しました。

しかし、この発見のずっと前から、科学者たちは水星にはコーラス波があるのではないかと考えていました。 これらは、高エネルギーの電子が惑星の磁気圏に閉じ込められ、磁力線に沿って螺旋を描き、プラズマ内に波を生成するときに発生します。

これらの波は記録され、電子がどこでどのように移動するかによって変化する音に変換できます。 たとえば、以下のビデオでは、地球上で録音された汽笛の波を聞くことができます。

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水星の探査は散発的かつ分散的に行われているため、水星の宇宙環境についての理解は不完全です。 それ以来、私たちはその磁場のことを知っていました。 マリナー 10 号は 1970 年代に観測を行った。

しかし科学者たちはその不足を補おうとしている。 そして水星の一部 ベイビー・コロンボ 2018年に開始されたミッションは、と呼ばれるツールです。 ミオ 水銀磁気圏の研究に専念。

この機器はまだ軌道に到達していません。 太陽の重力により、軌道投入が困難になります。 しかし、探査機は2021年と2022年に水星の周りでフライバイを実施し、水星の磁場の観測を記録した。

そこで、MIO によって収集されたデータの中で、研究者たちは水星の磁気圏にホイッスル波の明確な証拠を発見しました。 しかし、それが水星だったので、彼らには何か奇妙なところがありました。彼らは水星の磁気圏のごく一部、つまり夜明けセクターとして知られるくさびにのみ現れました。

これは、その領域のコーラス波を強化したり、他の場所でコーラス波を抑制したりする何らかの物理的メカニズムがあることを示唆しています。 研究チームはモデリングとシミュレーションを実施し、電子から電磁波へのエネルギーの伝達が夜明け領域で最も効率的であり、笛が発生することを発見した。

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これらのコーラス波のさらなる理解と特徴付けには、さらなる観察とさらなる分析が必要です。 これらの最初の発見により、研究者は2025年のMIOの軌道投入前に詳細な調査計画を立てることができるようになる。

「これまでのところ、地球と水星が電子駆動のコーラスと同様の時空間特性を持っているかどうかはまだわかっていません。」 研究者たちは書いています。

「今回の研究は、太陽系内の太陽風によって磁化された惑星環境がどのように形成されるかを明らかにする、これらの挑戦的な将来の調査への道を開くものであり、系外惑星とその恒星風との相互作用への推定も可能です。」

この研究は、 自然天文学。