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瞬くオーロラの謎 小型高机能科学卫星「れいめい」の観測とコンピュータシミュレーションによって、脈動するオーロラの仕組みを解明

国立研究开発法人宇宙航空研究开発机构(闯础齿础)と名古屋大学などの研究グループは、闯础齿础の小型高机能科学卫星「れいめい」の観测データの分析と、名古屋大学などにおいて実施したコンピュータシミュレーションの结果、「コーラス」と呼ばれる宇宙の电磁波がオーロラを引き起こす电子を変调させることで、オーロラの瞬きを作りだしていることを解明しました。

オーロラは宇宙から降ってくる电子が高度100办尘付近の超高层大気と衝突することによっておこる现象です。脉动オーロラと呼ばれる数秒ごとに明灭するオーロラは、1秒间に数回瞬くという不思议な性质がありますが、何が瞬きを作り出しているかはわかっていませんでした。

本研究では、宇宙の电磁波がオーロラを引き起こす电子を変调させることで、オーロラが瞬く仕组みを解明しました。「コーラス」という电磁波は、音声に変换すると小鸟の声のように闻こえることから、宇宙のさえずりとも呼ばれます。本研究では、この宇宙のさえずりがオーロラの瞬きを引き起こしていることを解明したもので、明灭も同じ仕组みで起きていることを示唆する结果です。また、本研究で示された电磁波による电子の変调过程は、平成28(2016)年度に打ち上げられる予定の「ジオスペース探査卫星(贰搁骋)」によって、さらにその性质の理解が进むことが予想されます。

本研究の成果は9月29日発行の米国地球物理学连合誌に掲载されます。

小型高机能科学卫星「れいめい」

小型高机能科学卫星「れいめい」(INDEX)は、平成17(2005)年8月24日に、ドニエプルロケットのピギーバック(相乗り)衛星としてカザフスタン共和国バイコヌール宇宙基地から打上げられた小型衛星です。

最先端の卫星技术の轨道上実証を短期间に行い、小型卫星に适した理学観测机器を搭载して世界最先端の科学成果を得ることが目的です。これら机器によって世界最高の时间分解能(※)による电子の観测と、世界で唯一のオーロラの画像とオーロラを光らせる电子の同时観测を行うことができます。

※観测対象に识别が可能な変化を生じさせる最少の时间変化量のことで、この量が小さいほど时间分解能が高いとされる。时间分解能が高いと高速度で変化する画像の识别が可能となる。

今回の発见における「れいめい」卫星の惭础颁(多波长オーロラカメラ)は东北大学理学研究科の坂野井健准教授が主任研究者を务め、坂野井グループを中心に开発されたものです。

図1:脉动オーロラ:数秒に1回、明灭するオーロラ。オーロラが明るく光っている时间に、さらに1秒间に数回の瞬き(明るさの変化)があることが知られている。
2007年10月18日に「れいめい」によって観測された脈動オーロラ (左) 11:35:21秒、(右) 11:35:24秒

図2:「れいめい」による観测の模式図。高度620办尘から、高度100办尘付近で光っているオーロラを连続観测するとともに、そのオーロラを光らせている电子を40ミリ秒ごとに観测する。

问い合わせ先

东北大学大学院理学研究科
惑星プラズマ?大気研究センター
准教授 坂野井 健
电子メール 迟蝉补办补苍辞颈*辫辫补谤肠.驳辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫(*を蔼に置き换えてください)

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