NASAのACEと風およびESAのクラスター宇宙船が太陽粒子ジェットに遭遇した様子を表すグラフィック。画像クレジット：UC Berkeleyクリックして拡大
NASAの艦隊と欧州宇宙機関の宇宙天気探査機が、太陽と地球の間の太陽風の中の荷電粒子の巨大な噴流を観測しました。地球の少なくとも200倍の幅のジェットは、「磁気再結合」と呼ばれるプロセスで磁場を衝突させることによって駆動されました。
太陽風における磁気再結合
これらのジェットは、地球上に構築されたあらゆるものを矮小化する自然の粒子加速器の結果です。科学者は地球上に長距離の粒子加速器を構築し、物理学の基本的な法則を理解するために原子を一緒に粉砕します。
同様のリコネクション式ジェットが地球の磁気シールドで発生し、軌道を回る宇宙船を無効にし、地球上に激しい磁気嵐を引き起こし、時には発電所を破壊する可能性のある効果を生み出します。
新たに発見された惑星間ジェットは、地球の磁気シールド内で発生するものよりもはるかに大きいです。新しい観測結果は、巨大なスケールで磁気リコネクションが発生する可能性があることを示す最初の直接測定です。
磁気リコネクションを理解することは、太陽フレア（太陽の大気中での10億メガトンの爆発）、ガンマ線バースト（エキゾチックスターからの強い放射バースト）、実験室の核融合など、宇宙全体の爆発現象を理解するための基本です。過度にねじるとラバーバンドが突然パチンと鳴るのと同じように、磁気再結合は自然なプロセスであり、応力がかかった磁場のエネルギーが形状を変えると突然解放され、粒子（イオンと電子）を加速します。
カリフォルニア大学の結果の主執筆者であるタイファン博士は、次のように述べています。 、バークレー。 「地球近くの宇宙環境は、宇宙全体で発生する爆発的な磁気現象の物理学を直接測定できる唯一の自然な実験室です。」ファンの記事は、1月12日にNatureのカバー記事として表示されます。
太陽風は、帯電した（イオン化された）ガスの希薄な流れであり、太陽から継続的に吹きます。太陽風は帯電しているため、太陽磁場を伴います。太陽のさまざまな場所から発生する太陽風は、さまざまな方向を向いた磁場を運びます。太陽風の磁気再結合は、反対向きの磁場の「シート」が互いに押し付けられるときに発生します。そうすることで、シートは接続してX字型の断面を形成し、次にこれを消滅または破壊して、新しい磁力線の形状を形成します。異なる磁気形状の作成により、再接続サイトから離れて流れる粒子の大規模なジェットが生成されます。
最近まで、磁気リコネクションは、地球を取り巻く自然の磁気シールドである地球の「磁気圏」で主に報告されていました。それは私たちの惑星によって生成された磁力線で構成されており、太陽風を構成する荷電粒子の連続的な流れからそれらをそらすことによって私たちを守ります。ただし、太陽風によって運ばれる惑星間磁力線が地球の磁力線とは逆の向きになると、再接続がトリガーされ、太陽の物質が地球のシールドを突き破ることがあります。
地球の磁気圏で測定された以前のいくつかの再接続イベントは、現象が本質的にランダムで斑状であり、数万キロ（マイル）を超えない範囲で広がることを示唆していました。しかし、「この発見は、再接続が本質的にパッチであるかどうか、あるいはそれが宇宙の広大な領域にわたって動作できるかどうかに関する長年の議論を解決します」と論文の共著者であるコロラド大学のジャックゴスリング博士は述べた。宇宙での再接続に関する研究のパイオニア。
磁気再結合のより広い図は、6つの宇宙船が出現したときに現れましたか？ 4つのEuropean Space Agency Cluster宇宙船とNASAのAdvanced Composition Explorer（ACE）およびWindプローブ？ 2002年2月2日に地球の磁気圏の外で太陽風を飛んでいて、偶然の発見をしました。約2時間半の期間中、すべての宇宙船は、これまでで最大の再接続イベントによって引き起こされた、少なくとも250万キロメートル（約150万マイルまたはほぼ地球の直径200）のジェット粒子の単一の巨大な流れを連続して観察しました直接測定。
「観測された再接続が不規則だった場合、1つまたは複数の宇宙船が粒子の加速された流れに遭遇しなかった可能性が最も高いでしょう」とファンは言った。 「さらに、不規則でランダムな再接続イベントが発生すると、異なる宇宙船が異なる方向に向けられたジェットを検出することになりますが、そうではありませんでした。」
宇宙船が2時間以上ジェットを検出したので、再接続は少なくともその期間にわたってほぼ安定しているはずです。別の27の大規模再接続イベント？関連するジェットと共に– ACEと風によって識別され、そのうち4つは地球の直径が50以上、つまり650,000キロメートル（約400,000マイル）を超えていました。これらの追加データのおかげで、チームは、太陽風における再結合は拡張された安定した現象と見なされると結論付けることができました。
2002年2月2日の出来事はかなり大きかったかもしれませんが、宇宙船は地球の直径が200以下であるため、実際の範囲は不明です。 2つの新しいNASAミッションは、これらのイベントの実際のサイズを測定し、より詳細に調べるのに役立ちます。 2006年5月または6月に打ち上げが予定されている太陽地球関係天文台（STEREO）のミッションは、地球の反対側で太陽を周回する2つの宇宙船で構成され、1億8600万マイル（約3億キロ）離れています。彼らの主な使命は、コロナ質量噴出、太陽からの帯電ガスの10億トンの噴火を3次元で観察することです。ただし、宇宙船は、磁場と荷電粒子を測定する機器を使用して、太陽風で発生する磁気再結合イベントを検出することもできます。 2013年の打ち上げを計画している磁気圏マルチスケールミッション（MMS）では、4つの同一の宇宙船をさまざまな地球軌道で使用して、地球の磁気圏における磁気再結合の原因の詳細な研究を行います。
元のソース：NASAニュースリリース
