木星のX線オーロラは地球の陽子オーロラに類似していることが判明しました

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ビデオ: 私たちはついにオーロラがどのように形成されるかを知っています 2023, 2月
木星のX線オーロラは地球の陽子オーロラに類似していることが判明しました
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惑星学者は、地球上の陽子オーロラを支配する物理的プロセスが木星上のX線オーロラの出現の原因であることを発見しました。科学者たちは、XMM-Newton宇宙望遠鏡と、2017年の夏に同時に木星を追跡したJuno惑星間ステーションからのデータを分析した後、この結論に達しました。記事はジャーナルScienceに掲載されました。

太陽系の多くの惑星で観測されているオーロラは、惑星の磁力線とその大気の上層に沿って移動する荷電粒子の相互作用の間に生まれます。木星の場合、ガスジャイアントは巨大な磁気圏を持っており、太陽風だけでなく大きな衛星も荷電粒子の供給源であるため、その極の上で発生するオーロラの研究は科学にとって特に興味深いものです。特に、木星のX線オーロラは、イオで生成された高エネルギーの重硫黄イオンと酸素イオンによって生成されます。このようなオーロラは数十分の規則的な拍動で脈動することができ、40年前に発見されたにもかかわらず、オーロラ自体の形成と進化のメカニズムはまだよくわかっていません。

中国科学院の地質地球物理学研究所のZhonghuaYaoが率いる惑星科学者のグループは、2017年7月にXMM-Newton宇宙X線望遠鏡とガス巨人の周りの軌道で動作するJuno惑星間ステーション。科学者たちは、2つのデバイスの同時操作とその後のコンピューターシミュレーションを通じて、木星からの脈動するX線放射の物理学を理解したいと考えていました。

木星でX線フレアを引き起こすプロセスは、地球のオーロラと非常に似ていることがわかりました。回転する木星の磁気圏の中央プラズマ層では、磁場の圧縮波によって縦波が生成され、それが磁力線に沿って伝播し、惑星の電離層に向けられます。波は重イオンと相互作用し、それらを散乱および加速し、次に、それらは定期的に木星の大気に落下し、中性粒子と衝突し、再充電プロセス中に軟X線放射のフラッシュを生成します。地球上では、電磁イオン-サイクロトロン波とイオンの相互作用により陽子オーロラが発生するため、ジュピテリアンX線オーロラは地球上のイオンオーロラの一種の類似物と見なすことができます。

したがって、研究者たちは、惑星規模の電磁波、イオンサイクロトロン波、およびX線の極フレアの間の明確な関係を特定しました。木星の外側の磁気圏でどのプロセスが圧縮波を生成するのかは不明なままです。 「Juno」は木星のオーロラの研究を続けることが期待されており、将来的には自動気象観測所JUICE(JUpiter ICy moons Explorer)に置き換えられる予定です。

先ほど、ジュノが木星の夜明けの嵐の生活をどのように追跡したかについて話しました。これは珍しいタイプのオーロラです。

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