画像クレジット：NASA / JPL
NASAの土星に向かう宇宙船、カッシーニは、木星の軌道を越えて星間ピックアップイオンを初めて観測しました。これらのイオンは地球の近くで見られましたが、木星の軌道を通過したことはありません。これらの粒子を測定することにより、天文学者は、星間に存在する低密度のガスや塵についての理解を深めることができます。
カッシーニ宇宙船が土星に到着する1年以上前に、カッシーニプラズマ分光計（CAPS）は、木星の軌道を越えて星間ピックアップイオンの最初のin situ観測を行いました。これは、CAPSが収集したデータを使用した最初の主要な発見であり、2004年7月に土星に到達する予定です。
ピックアップイオンは、太陽系の中で中性の粒子であり、太陽の近くで電離し、太陽風に加わり、荷電粒子の超音速ストリームが太陽から流れ出します。これらのピックアップイオンを観察することにより、研究者は星間媒質、低密度ガス、および星の間の空間を満たすダストをよりよく理解できます。
天文学者は、1天文単位（AU、地球から太陽までの距離）の距離から1985年には星間ピックアップイオンを観測しましたが、5 AU（木星の軌道）を超えるピックアップイオンを見たことはありません。 CAPSチームは、土星への移動中に遭遇する比較的まれなピックアップイオンの検出を収集および送信できるようにするソフトウェアをアップロードしました。
2001年10月から2003年2月の観測期間中に、6.4から8.2 AUの距離で、2,627のサンプルを収集しました。分析の結果、太陽の背後の領域では、ヘリウムピックアップイオンに比べて水素ピックアップイオンが激減していることがわかりました。チームは、この新たに観測された枯渇、つまり「星間水素の影」が、放射圧と中性粒子の電離によって生成されると判断しました。ほとんどの水素原子は、イオン化されて太陽風で一掃される可能性が高い太陽の近くを通過する必要があるため、下流の影領域に侵入できません。
「これらは粒子が非常に少ないため、測定するのが非常に難しい粒子です」と、SwRI宇宙科学および技術部門のシニアエグゼクティブディレクターであるDr. David J. McComasは述べています。 「以前のモデルにはこの星間水素の影のようなものが含まれていましたが、これらはその最初の直接測定です。」
研究所の科学者であるデイビッドT.ヤング博士は、これまで飛行した最大で最も複雑な宇宙プラズマ装置であるCAPS装置の主任研究者であり、太陽系全体で見られるプラズマ（電子およびイオン）を検出および分析します。カッシーニ宇宙船の全体的な使命は、土星システムを赤外線、紫外線、可視波長でイメージングし、ダスト、中性粒子、荷電粒子環境を直接サンプリングすることです。カッシーニはまた、土星の衛星タイタンを研究するために、欧州宇宙機関によって構築されたホイヘンス探査機を搭載しています。
「これは確かに、カッシーニ宇宙船、特にカッシーニプラズマ分光計による多くの新しい発見の最初のものです」とMcComasは言います。 「土星に向かう途中で太陽圏現象にそのような重要な貢献をすることができたことは素晴らしい治療でした。」
SwRIはまた、提案された星間境界探査（IBEX）プログラムの実現可能性調査も主導しています。選択した場合、プログラムは1対のエネルギー中性原子カメラを起動して、太陽系と星間媒質の間の相互作用を直接画像化します。これは、星間中性が太陽圏に進入するために流れる領域です。
論文「星間水素の影：木星を超えた星間ピックアップイオンの観測」は、サンフランシスコで開催された米国地球物理学連合（AGU）会議で12月9日に発表され、Journal of Geophysical Researchに掲載されています。
元のソース：SWRIニュースリリース
