2021-12-13 京都大学
松岡彩子 理学研究科教授、三好由純 名古屋大学教授、小路真史 同特任助教、浅村和史 宇宙航空研究開発機構准教授らの研究グループは、宇宙空間において プラズマの波が、イオンとの相互作用を介して別の波へと変わる様子を、世界で初めて発見しました。
地球や惑星周辺の宇宙空間には希薄ながらもイオンや電子が存在します。これらのイオンや電子はエネルギーの低いものから高いものまで様々な状態で存在することが知られていますが、なぜこのような多様性が生まれるのかはわかっていません。本研究グループは「あらせ」衛星の観測データに新しい解析手法を適用し、宇宙空間に存在する磁気音波と呼ばれる電波がイオンを温め、さらに、温められたイオンがまったく別のイオン波と呼ばれる電波を新しく作り出している証拠を見つけ出すことに世界で初めて成功しました。磁気音波はエネルギーの高いイオンによって生成されると考えられています。また、イオン波は、宇宙のイオンを散乱させ、プロトンオーロラと呼ばれるオーロラを光らせることができると考えられています。
今回の発見は、エネルギーや起源が異なるイオン・電子が電波を介してエネルギーをやり取りする過程の一端を実証的に観測したもので、宇宙空間に存在するイオン・電子のエネルギーの多様性を実証する重要な成果です。
本研究成果は、2021年12月11日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。
図：地球をとりまく宇宙空間 (ジオスペース) に存在するイオン・電子の様々な領域
研究者情報
研究者名：松岡彩子
