画像クレジット：NASA
研究者は、地球の磁場に一時的な亀裂が形成される可能性があることを発見しました。これにより、太陽風のエネルギーの一部が電子機器や通信をすり抜けて混乱させる可能性があります。これらの観測は、大きなオーロラを数時間追跡したNASAのImager for MagnetopauseからAurora Global Exploration（IMAGE）衛星を使用して行われました。 ESAのクラスタ衛星は同じ場所を飛行し、通常は地球の磁気圏によって偏向されているはずの亀裂をすり抜けるイオンの流れを発見しました。
IMAGEおよびCluster衛星による新しい観測によると、地球の磁場の巨大な亀裂は何時間も開いたままであり、太陽風が吹き抜け、嵐の宇宙天気に電力を供給します。
亀裂は以前に検出されていましたが、研究者は、非常に短い間隔で開閉するのではなく、長期間開いたままにできることを知っています。地球の磁気シールドがどのように破られたかについてのこの新しい発見は、宇宙物理学者が厳しい宇宙天気の影響をより正確に推定するのに役立つと期待されています。
「私たちの磁気シールドは、嵐の最中に窓が開いたままの家のように、風通しが悪いことがわかりました」と、カリフォルニア大学バークレー校のHarald Frey博士は述べています。 。 「家は嵐の大部分をそらしますが、ソファは台無しにされます。同様に、私たちの磁気シールドは宇宙嵐の矢面に立ちますが、一部のエネルギーはその亀裂を絶えず通り抜けます。衛星、無線通信、電力システムに問題を引き起こすのに十分な場合もあります。」
「亀裂が散発的に開閉するのではなく、長期間にわたって亀裂が開いているという新しい知識を宇宙天気予報コンピューターモデルに組み込んで、宇宙天気が太陽の激しいイベントによってどのように影響されるかをより正確に予測できます」ネイチャーペーパーの共著者であるカリフォルニア大学バークレー校のタイファン。
太陽風は、太陽から絶え間なく吹き出される荷電粒子（電子とイオン）の流れです（画像1）。太陽風は、それが運ぶ磁場とその高速（毎秒数百マイル/キロ）を介して太陽から地球にエネルギーを移動させます。コロナマスイジェクション（CME）のような激しい太陽イベントの最中は、時速数百万マイルで10億トンの電化ガスを宇宙に放出する可能性があります。
地球には、数万マイルにわたって宇宙に広がる磁場があり、惑星を取り囲み、粒子に対する保護バリアを形成し、CME中に太陽がそれに向かって爆風を発します。しかし、アメリカの総発電能力を超える1億10億ワットを地球の磁場に放出する可能性のある宇宙嵐は、シールドが貫通できないことを示しました。
1961年、イギリスのインペリアルカレッジのジムダンジー博士は、太陽風が地球の磁場の一部と反対方向を向いた磁場を含んでいたときに、磁気シールドに亀裂が生じる可能性があると予測しました。これらの領域では、「磁気再結合」として知られるプロセスを通じて2つの磁場が相互接続され、シールドに亀裂が形成され、太陽風の帯電粒子が流れる可能性があります。 （画像2は亀裂の形成を示し、アニメーション1は目に見えない磁力線に従って太陽風粒子が亀裂を流れる様子を示しています。）1979年、ドイツのマックスプランク地球物理学研究所のゲッツパシュマン博士が亀裂を検出しました。 International Sun Earth Explorer（ISEE）宇宙船を使用しています。しかし、この宇宙船は軌道上で亀裂を短時間しか通過しなかったため、亀裂が一時的な特徴であるのか、それとも長期間安定していたのかは不明でした。
新しい観測では、マグネトポーズからオーロラ全地球探査（IMAGE）衛星のイメージャが、北極圏上層大気（電離層）のカリフォルニアとほぼ同じ大きさの領域を明らかにしました。このオーロラは、75,000世帯に電力を供給するのに十分なエネルギーを持ち、オーロラとサザンライトとして知られている目に見えるオーロラとは異なりました。これは、重い粒子（イオン）が上層大気に衝突し、人間の目には見えないがIMAGEのFar Ultraviolet Imagerで検出できる紫外光を放出させることによって生成されました。 （画像6とアニメーション4は、IMAGEによるプロトンオーロラの観測を示しています）。
オーロラがIMAGEによって記録されている間、4衛星の星座はIMAGEのはるか上空を飛行し、亀裂を直接通り抜け、太陽風イオンが流れるのを検出しました（画像5）。通常、これらの太陽風イオンは地球のシールドによって偏向されるため（画像3）、クラスターの観測では亀裂が存在することが示されました。この太陽風イオンの流れが、IMAGEが陽子オーロラを見たのとまったく同じ地域で大気に衝突しました。 IMAGEがオーロラを観測できない場所まで軌道上を進むまで、IMAGEがプロトンオーロラを9時間以上観測できたという事実は、亀裂が継続的に開いたままであることを意味します。 （アニメーション2は、宇宙船が一緒にクラックを明らかにするためにどのように機能したかを示しています。）IMAGEおよびクラスターデータから推定すると、クラックは、磁気シールドの境界で地球の2倍の大きさで、惑星の上部から約38,000マイル（60,000 km）上にありました。表面。磁場が極域の地球に入るにつれて磁場が収束するため、亀裂は上層大気の近くでカリフォルニアのサイズにまで狭まりました。
画像は、2000年3月25日に打ち上げられたNASAの衛星で、地球の磁場の影響を受けた地球の周りの空間の全体像を提供します。欧州宇宙機関によって構築され、2000年7月16日に打ち上げられたクラスター衛星は、地球の磁場の3次元マップを作成しています。
元のソース：NASAニュースリリース
