木星には、地球の20,000倍の強力な磁場があります。しかし、これらの粒子にエネルギーを与えるメカニズムは両方の惑星で同じですか？新しい研究は、木星と地球の磁気圏が以前に考えられていたよりも共通点があるかもしれないことを示唆しています…
スペースマガジンで以前に報告されたように、地球のファンアレンベルト内の陽子と電子にエネルギーを与える磁気圏の「ヒス」への可能な源があります。上層大気を伝搬する低周波の「コーラス」波が荷電粒子と相互作用できる波に進化するという発見は、これらの波の出所に関する40年の議論の解決に役立つという点で重要です。現在、強力な磁場に閉じ込められている木星の非常にエネルギーの高い粒子の性質が問題になっています。
ガリレオ宇宙船（写真の）磁気圏が8年間にわたってガスの巨人を周回したときの、磁気圏内の電波活動を測定しました。英国南極調査（BAS）、カリフォルニア大学ロサンゼルス校（UCLA）、およびアイオワ大学（UI）の研究者を含む科学的共同研究によると、同様の低周波電波が木星高気圧における電子の励起に関与している可能性がある地上のヴァンアレンベルトのようなエネルギー粒子ベルト。
地球の「コーラス」波の発生源の詳細は大雑把ですが（地球を取り巻くプラズマ圏外で発生し、ヴァンアレンベルト内で電波「ヒス」に発展することはわかっています）、木星周辺の低周波電波の発生源は月イオと木星磁場の相互作用から。
“木星では、波は月Ioの火山からのエネルギーと10時間に1回の惑星の急速な回転を組み合わせて供給されます。火山ガスはイオン化され、遠心力によって惑星から飛ばされます。この物質は、電子を加速する波を励起する粒子の内向きの流れに置き換えられます。」–リチャード・ホーン博士、研究の主執筆者、英国南極調査（BAS）。
木星の月とその大気の相互作用は、惑星の極域オーロラ領域のパターンを分析するときに強調されます。木星では磁場が非常に強いため、明るい波長の大きな領域がUV波長（写真のトップ）。これは巨大なオーロラディスプレイからの放出です。非常にエネルギーの高い粒子が磁束を流し、木星の大気と相互作用します（地球のオーロラディスプレイと同様、非常に大きいだけです）。木星の月、イオ、ガニメデ、エウロパの「足跡」であるオーロラには、いくつかの奇妙なパターンがあります。月はガスの巨人の磁場によって木星に向けられる粒子を放出します。これらの足跡は、磁気圏を通過するときに月とともに回転する木星の極域に小さな点として現れます。
木星の磁気圏にはるかに強い影響を及ぼしているイオは、常に物質で噴出し、木星の磁場を通してそれを発射しています。ガリレオデータのおかげで、この高速周回衛星は低周波電波を生成し、波動粒子の相互作用を通じて木星のプラズマ圏に閉じ込められた高エネルギー粒子を駆動しているようです。
“30年以上の間、木星への輸送の結果として電子が加速されると考えられていましたが、今、ジャイロ共鳴波の加速が協調して作用する非常に重要なステップであることを示しています。」 –ホーン博士
これらの結果は宇宙天気予報に大きな影響を与えます。太陽活動が高まる期間（つまり、「太陽極大期」）に太陽が噴火するとき、地球のプラズマ圏の反応は、宇宙ミッションに影響を与えたり、衛星に損傷を与えたり、宇宙飛行士に害を及ぼしたりする可能性のある損傷を与える高エネルギー粒子の量を理解するために重要です。木星の巨大な磁気圏を調べることは、私たち自身の磁気圏の理解を助け、できれば太陽嵐の予測を改善するでしょう。
出典：英国南極調査
