NASAのMAVENミッションによる先駆的な発見

NASAMAVEN の宇宙船が、大きな影響を与えたユニークな太陽現象を発見 火星大気。地球と太陽現象の相互作用についての重要な洞察を提供します。

2022年12月、NASAのMAVEN（火星の大気と揮発性進化）ミッションは、太陽風として知られる、太陽から絶えず放出される荷電粒子の流れの劇的な予期せぬ「消失」を観測した。 これは非常に強力な特別な種類の太陽現象によって引き起こされ、太陽系を通過する際に真空が発生しました。

この現象の結果、火星での MAVEN の測定では、太陽風を構成する粒子の数が劇的に減少したことが示されました。 太陽風の圧力がなければ、火星の大気と磁気圏は数千キロメートル拡大しました。 MAVEN は、現在火星に存在し、太陽の活動と太陽の影響に対する火星の大気の反応を同時に監視できる唯一の資産です。

カリフォルニア大学のジャスパー・ハリカス教授は、「最初にデータを見たとき、そして太陽風がどれほど劇的に減少したかを見たとき、ほとんど信じられないほどだった」と語った。 アイオワ大学 そして、この出来事に関する新しい研究の筆頭著者。 「私たちはこの出来事を研究するために作業グループを結成しました。そして、この期間が驚くべき成果に富んでいることがわかりました。」

MAVEN が目撃した火星の太陽風の「消滅」について学びましょう。地球上で最後に目撃されたのはほぼ四半世紀前の出来事です。 出典: NASA ゴダード宇宙飛行センター

太陽風の消滅を理解する

火星は、太陽系の他の惑星と同様に、常に太陽風の影響を受けています。 太陽風は火星の磁気圏と電離層に圧力を加え、大気の大部分を逃がします。 2022年12月の太陽現象は、高速で移動する太陽風が低速の太陽風を追い越し、ほうきのような役割を果たし、2つの地域を押し寄せて押し寄せることによって引き起こされた。 流れ相互作用領域と呼ばれるこの相互作用は、非常に低密度の太陽風のまれな空隙を残し、MAVEN がそれを観測しました。 この太陽風の「消滅」は、火星の磁気圏と電離層内で驚くべき相互作用を引き起こしました。

イベントの結果

太陽風の強さが100分の1に減少すると、圧力が低下し、惑星の磁気圏と電離層は数千キロメートル（通常のサイズの3倍以上）拡大することができ、その性質は劇的に変化した。 通常は火星の電離層内に含まれる太陽の磁場が外側に押し出され、電離層が磁化された状態から非磁化状態に変化しました。 同時に、太陽風と磁気圏の間の層は電磁気的に異常に静かになっています。 この劇的な出来事とその後のシステム全体の変化と拡大に関する MAVEN の観察は、火星の大気と水の損失を引き起こす物理学をより深く理解するために重要です。

「太陽風が効果的に除去されたときに火星がどのように反応するかをすでに確認できています」とハリカス氏は付け加えた。 「これは、火星が『風』の弱い星を周回していたらどうなるかについての興味深い研究を表しています。」

これは、火星を周回する NASA の宇宙船「Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN)」を芸術的に表現したものです。 クレジット: NASA/GSFC

Maven ノートの重要性

この規模の太陽風消滅現象は非常にまれであり、太陽活動の活発化時に発生するため、MAVEN ミッションがそのような現象を観測する機会を得たのは今回が初めてでした。 他の火星探査機や地球探査機もこの出来事の側面を観察していますが、太陽とそれに対する火星の大気の反応を同時に測定できたのは MAVEN だけでした。

「極限状態の観察には、常に非常に貴重な科学的価値があります」と、MIT の MAVEN の主任研究員であるシャノン・カリー氏は述べています。 カリフォルニア大学バークレー校。 「MAVEN は、太陽と火星の大気の間のこの種の相互作用を観察するように設計されており、この探査機は、この真に異常な太陽現象の間に優れたデータを提供しました。」

太陽が11年の活動サイクルのピークである太陽活動極大期に向けて移動しているため、MAVENミッションは極端な太陽現象の理解に大きな影響を与える可能性があります。

協業の取り組みと今後の予定

「これは、MAVEN が火星で部門を越えた役割を果たしていることをまさに示しています」と MAVEN の副主任研究員であり、メリーランド州グリーンベルトにある NASA ゴダード宇宙飛行センターの太陽物理科学部門の副所長であるジーナ・ディブラッチョ氏は語った。 「MAVEN は火星の大気のダイナミクスを監視するだけでなく、太陽エネルギーの入力も監視して、太陽についての理解を深めます。」

この研究は、サンフランシスコで開催されるアメリカ地球物理学連合の秋の会合で発表される。

MAVEN の主任研究員はカリフォルニア大学バークレー校に拠点を置き、メリーランド州グリーンベルトにある NASA のゴダード宇宙飛行センターが MAVEN ミッションを管理しています。 ロッキード・マーティン・スペースは宇宙船を製造し、ミッション運用を担当している。 南カリフォルニアにある NASA のジェット推進研究所は、ナビゲーションと深宇宙ネットワークのサポートを提供しています。 コロラド大学ボルダー校の大気宇宙物理学研究所は、科学の運営管理、一般への普及活動、およびコミュニケーションを担当しています。 MAVEN チームは、2024 年 9 月に探査機が火星に到着してから 10 周年を祝う準備を進めています。