NASAのツインファンアレンプローブによる最新の調査結果によると、地球の内部の放射帯は奇妙なゼブラ風の縞模様を示しています。さらに、縞模様の原因は地球自体の回転であるように見えます。以前は不可能と考えられていたものです。
「…理論家として、新しいデータが私たちの物理的性質の理解をどれほど速く変えることができるかを見るのは本当に謙虚です。」
–ジョンズホプキンス大学応用物理学研究所、アレクサンダーウコールスキー
私たちの惑星は、1958年に天体物理学者のジェームズヴァンアレンがその存在を発見した後、ヴァンアレンベルトと呼ばれる2つの大きなドーナツ型の放射線領域に囲まれています(ヴァンアレンは2006年に91歳で亡くなりました)。地球の上空約800〜13,000 km(500〜8,000マイル)に広がり、高エネルギーの電子と陽子を含み、宇宙船と人間の両方にリスクをもたらします。
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2012年8月30日の朝にケープカナベラルAFSからアトラスVロケットに搭載されたバンアレンプローブ(元々は放射線ベルトストームプローブ)は、ベルトを調査し、それらがどのように動作するかを調べるために2年間の使命を帯びています。時間とともに進化します。
ツインプローブに搭載された機器の1つである放射線ベルトストームプローブイオン組成実験(RBSPICE)は、内部ベルト内の粒子に永続的な縞模様を検出しました。かつて、ベルト内の構造は太陽活動の結果であると考えられていましたが、RBSPICEのおかげで、地球の回転と傾斜した磁気軸が原因であることが判明しました。
ジョンズホプキンス応用物理学のアレクサンダーウホルスキー氏は、「エネルギー粒子実験RBSPICEの前例のない高いエネルギーと時間分解能により、内部ベルト電子は実際には常にゼブラパターンで構成されていることがわかった」と語った。メリーランド州ローレルにある研究所(APL)、RBSPICEの共同研究者、および論文の筆頭著者。 「さらに、私たちのモデリングでは、地球の自転をこれらのパターンを作成するメカニズムとして明確に特定しています。理論家として、新しいデータが物理的特性に対する私たちの理解をどれほど迅速に変えることができるかを見るのは本当に謙虚です。」
縞模様の形成のモデルは、タフィーの引きに似ています。
「内部ベルトの電子集団が粘性流体として見られる場合、これらのグローバルな振動は、タフィーがキャンディーストアマシンで伸ばされ、折り畳まれるように、ゆっくりとその流体を伸ばして折り畳みます。」
「この発見は、宇宙がどのように機能するかについて、新しく重要な何かを私たちに教えてくれます」と、APLのプロジェクト科学者であり、論文の共著者であるバリーマウク氏は述べた。 「新しい結果は、太陽系全体の惑星の放射帯に重要であり得る新しい大規模な物理的メカニズムを明らかにします。 NASAのJunoミッションでRBSPICEに似た装置が木星に向かっています。木星の放射帯にゼブラストライプのようなパターンの存在を探しています。」
木星のヴァンアレンベルトは、地球のものと似ていますが、 たくさん より大きい;木星の磁場は地球の10倍であり、その帯の放射は100万倍強力です(ソース)。 ジュノは2016年7月に木星に到着し、大気、内部、および磁気圏を調査するために約1年間軌道上で過ごします。
Van Allen Probesに感謝します。 Junoには、木星の放射帯で探すべきもう1つの機能があります。
「私たちが50年以上にわたってそれらを研究した後でも、放射線帯を含む地球の宇宙環境が私たちを驚かせ続けているのは驚くべきことです。ベルトの複雑な構造、およびベルトの動作の背後にあるプロセスに関する私たちの理解は成長を続けており、これらすべてが、正確な宇宙天気モデリングを提供するという最終的な目標に貢献しています。」
–ルイランゼロッティ、ニュージャージー工科大学の物理学教授、RBSPICEの主任研究員
チームの調査結果は、ジャーナルの3月20日号に掲載されました。自然.
ヴァンアレンプローブは、NASAのリビングウィズスタープログラムの2番目のミッションで、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によって管理されています。このプログラムでは、生命と社会に直接影響を与える、太陽と地球がつながったシステムの側面を探ります。
出典:Van Allen Probesニュースリリース