ESAの宇宙天気ウォッチャーのカルテットであるClusterは、地球上空に放出された太陽物質の渦を発見しました。これらの構造に閉じ込められた過熱ガスは、おそらく地球の磁気バブル、つまり磁気圏へと進んでいます。この発見は、磁気圏が障壁として機能しているはずのときに、磁気圏に常に帯電ガスが補充されているという17年の謎を解決する可能性があります。
地球の磁場は、太陽風の衝撃に対する私たちの惑星の最初の防御線です。太陽風自体は太陽から発射され、太陽系全体に太陽の磁場を運びます。時々、この磁場は地球と整列します、そして時にはそれは反対方向を指します。
2つのフィールドが反対方向を指している場合、科学者はどのようにドアを理解しますか？地球のフィールドは開くことができます。 「磁気リコネクション」と呼ばれるこの現象により、太陽風が境界層と呼ばれる貯水池に流入して集まることができます。逆に、フィールドが整列している場合、フィールドは流れに対して不可解な障壁を提示する必要があります。しかし、1987年にさかのぼる境界層の宇宙船測定では、フィールドが整列している場合とそうでない場合よりも境界層がいっぱいであることを明確に示しているため、問題が生じます。では、太陽風はどのようにして入ってくるのでしょうか？
ESAのクラスターミッションの4つのフォーメーションフライング宇宙船からのデータのおかげで、科学者は飛躍的な進歩を遂げました。 2001年11月20日、クラスターの小艦隊は地球の後ろから回り始め、太陽風が地球の磁気圏を通り過ぎる惑星の夕暮れ側に到着しました。そこでは、磁気圏界面である外側の縁で巨大なガス渦に遭遇し始めましたか？磁気圏の。
これらの渦は本当に巨大な構造で、地球の半径は約6倍です。国際的な同僚のチームの助けを借りてデータを分析しているニューハンプシャー州ダートマス大学の長谷川博氏は言います。彼らの結果は、渦の大きさをそれぞれおよそ4万kmに配置し、そのような構造が検出されたのは今回が初めてです。
これらの渦は、ケルビン-ヘルムホルツ不安定性（KHI）の生成物として知られています。これらは、2つの隣接する流れが異なる速度で移動しているときに発生する可能性があるため、一方が他方をすり抜けています。このような不安定性の良い例は、海の表面を横切る風によって打ち上げられた波です。 KHI波は以前に観測されていましたが、実際に渦が検出されるのはこれが初めてです。
KHI波が渦に巻き上がると、「ケルビン猫の目」として知られるようになります。 Clusterによって収集されたデータは、磁気圏界面での帯電ガスの密度変動を示しています。これは、「ケルビン猫の目」を通過するときに予測されるものとまったく同じです。
科学者たちは、これらの構造が磁気圏界面で形成される場合、それらが崩壊するときに境界層の内側に大量の太陽風を引き寄せることができるかもしれないと仮定していました。太陽風粒子が磁気圏の内部に運ばれると、それらは強く励起され、地球の大気に衝突してオーロラを発生させることができます。
クラスターの発見はこのシナリオを強化しますが、ガスが地球の磁気バブルに輸送される正確なメカニズムを示していません。したがって、科学者はまだ、これが磁場が整列しているときに境界層を埋める唯一のプロセスであるかどうかを知りません。長谷川氏によると、これらの測定では、科学者は次世代の磁気圏衛星を待たなければならないでしょう。
元のソース：ESAニュースリリース
