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高速自転で起きる木星のオーロラを観測

掲載日:2015年3月26日

木星のオーロラの突発的増光が、太陽風ではなく、木星自身の高速自転によって引き起こされることを、宇宙航空研究開発機構(JAXA)宇宙科学研究所の木村智樹(きむら ともき)研究員らが惑星分光観測衛星「ひさき」の観測で初めて突き止めた。惑星のオーロラ現象の観測に新しい1ページを記した。米地球物理学会誌Geophysical Research Lettersに論文が受理され、掲載されることが決まった。

木星は地球の質量の318倍もある太陽系最大の巨大惑星で、地球の1000倍以上もの強い磁場を持つ。その磁場は木星と共に1周約10時間で高速自転している。太陽系で最も活発な火山活動がある木星の衛星イオからは、毎秒平均約1トンのプラズマが放出され続けている。木星では、衛星イオ由来のプラズマや太陽風と木星磁気圏との激しい相互作用で、オーロラが常時発生している。しかし、地球で見られるような鮮やかに光り輝くオーロラ爆発は断片的にしか観測できていなかった。このため、木星のオーロラ爆発が地球のように太陽風が原因か、イオとの相互作用による木星自身の磁気圏活発化が原因か、謎だった。

研究チームは昨年1月、地球周回軌道にある「ひさき」で木星を長時間、連続観測した。太陽風が静かなときにも、木星のオーロラが突然明るくなる爆発現象を3回捉えることに成功した。この観測は、オーロラ爆発が木星の磁力と高速自転によって引き起こされることを裏付けた。さらに、「ひさき」の連続観測データを基に米航空宇宙局(NASA)ハッブル宇宙望遠鏡が撮影した木星のオーロラの詳細な写真データから、木星のオーロラ爆発は木星磁気圏の全体が急速に活性化して起きている可能性が高いことを確かめた。

「ひさき」は2013年9月、新型ロケット「イプシロン」で鹿児島県の内之浦宇宙空間観測所から地球周回軌道に打ち上がられた、世界初の惑星観測用の宇宙望遠鏡で、木星の磁気圏やオーロラの観測などで成果を次々に挙げている。

日本の惑星分光観測衛星「ひさき」(左側)と米国のハッブル宇宙望遠鏡(右側)による木星オーロラ共同観測の想像図
図. 日本の惑星分光観測衛星「ひさき」(左側)と米国のハッブル宇宙望遠鏡(右側)による木星オーロラ共同観測の想像図。木星の極域、青白いリング状に見えるのがハッブル宇宙望遠鏡で観測された木星のオーロラ。オーロラから伸びる磁力線を青い筋で表している。木星周囲に赤っぽく見えるのがプラズマガスで、オーロラ爆発を引き起こす磁気圏の乱れを示している。
(提供:宇宙航空研究開発機構)
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