地球の数千マイル、宇宙の気象規則。一見空っぽで孤独な場所です。「冷たいプラズマ」と呼ばれる謎が豊富に見られ、太陽とのつながりに影響を与えている可能性があります。それは事実上隠されたままでしたが、スウェーデンの研究者たちは、これらの冷たい荷電イオンを測定する新しい方法を作成しました。これまで考えられていた以上の証拠があるため、これらの新しい発見は、他の惑星とその自然衛星の周りで何が起こっているかについての手掛かりを非常によく与えるかもしれません。
スウェーデンのウプサラにあるスウェーデン宇宙物理研究所の宇宙物理学教授であり、調査結果が認められた研究チームのリーダーであるMats Andre氏は、 American Geophysical UnionのジャーナルであるGeophysical Research Lettersに掲載されました。 「そこにどれだけあるか私たちは知りませんでした。それは私が思っていた以上のものです。」
この謎はどこから来たのですか？低エネルギーのイオンは、電離層と呼ばれる大気の上部から始まります。ここで太陽エネルギーは、分子から電子を剥ぎ取り、酸素や水素などの原子を正電荷に残すことができます。しかし、これらのイオンを物理的に見つけることは問題がありました。研究者たちはそれらが約100キロメートル（60マイル）の高度に存在することを知っていましたが、Andreと同僚のChris Cullyは彼らのサイトを20,000〜100,000 km（12,400〜60,000マイル）高く設定しました。エッジでは、冷たいイオンの量は50％から70％の間で変化します。空間の大部分を占めています。
しかし、冷たいプラズマが発見されたのはそれだけではありません。研究衛星のデータと計算によると、特定の高高度ゾーンは低エネルギーイオンを継続的に閉じ込めています。聞こえるかもしれない限り、チームは高度100,000 kmでそれらを検出しました！アンドレによると、これらの地域で比較的冷たいイオンをたくさん発見することは驚くべきことです。なぜなら、太陽の風から地球の高高度にエネルギーがたくさん当たるからです。どれだけ寒い？ 「低エネルギーイオンは、地球上で見られる典型的なガス密度で摂氏約500,000度（華氏約100万度）に相当するエネルギーを持っています。しかし、空間内のイオンの密度は非常に低いため、衛星や宇宙船は爆発して炎にならずに軌道を回ることができます。」
これらの低エネルギーイオンを特定し、大気から排出される物質の量を測定することは、とらえどころのない作業でした。アンドレのワークショップは人工衛星であり、4つの欧州宇宙機関CLUSTER宇宙船の1つです。衛星の回転中にそれらの間の電界を測定する細いワイヤーから作成された検出器を収容します。しかし、データが収集されたとき、研究者たちは2つの謎を発見しました。予期しない領域の領域での強い電界と、均一に変動しない電界です。
「科学者にとって、それはかなり醜く見えました」とアンドレは言いました。 「この楽器のどこが悪いのかを理解しようとしました。その後、楽器に問題はないことに気付きました。」彼らが見つけたものは彼らの目を開いた。冷たいプラズマは衛星を取り巻く電場の配置を変えていました。これにより、フィールド測定を利用してコールドプラズマの存在を検証できることに気づかされました。メリーランド州グリーンベルトのゴダード宇宙飛行センターにあるNASAの磁気圏マルチスケールミッションの上級プロジェクトサイエンティストであるトーマスムーア氏は、「これは宇宙船ベースの探知機の限界を資産に変える賢い方法です」と語った。彼は新しい研究に関与していませんでした。
これらの新しい技術を通じて、科学は地球の冷たいプラズマの包絡線を測定およびマッピングし、極端な宇宙天気の状況で高温および低温のプラズマがどのように変化するかについて詳しく知ることができます。この研究は、私たち自身以外の大気についてもよりよく理解することを目指しています。現在、新しい測定値は毎秒約1キログラム（2ポンド）の冷たいプラズマが地球の大気から逃げることを示しています。損失率の基準として確固たる数値を示すことで、科学者は火星の大気の状態をモデル化できます。他の惑星や月の周りの大気。また、環境自体に直接影響しなくても、より正確な宇宙天気予報に役立ちます。ダメージ自体は発生しませんが、重要な役割を果たしています。 「嵐を予測するために、低圧領域がどこにあるのか知りたいかもしれません」とアンドレは述べました。
宇宙天気予報を通常の天気予報と同様に近代化することは、「プラズマの大部分が欠落している場合、遠隔地でさえ不可能である」とNASAのムーア氏は語った。今、冷たいプラズマを測定する方法で、高品質の予測の目標は一歩近づいています。 「それは私たちが見ることも検出することもできなかったものであり、突然測定することができました」とムーア氏は低エネルギーイオンについて語りました。 「これで実際にそれを研究して、それが理論と一致するかどうかを確認できます。」
元のストーリー出典：American Geophysical Union News Release。参考資料：低エネルギーイオン：以前は隠されていた太陽系の粒子の数。
