NASA は地球の電離層で予期せぬ X 字型の構造を発見しました。それらは何でしょうか？

電離層は地球の大気の非常に活発な部分であり、太陽から吸収するエネルギーに応じて成長したり縮小したりするが、その名前は、この層内のガスが太陽放射によって撹拌され、電気的性質を持つイオンを形成するという事実に由来している。充電。この大気層は上向きに 80 キロメートルまで広がり、地球の磁気圏と重なっています。それは、荷電粒子が地球の磁場を感じる地球の周囲の領域です。

電離層では、荷電粒子が地球と太陽の磁場の影響を受けます。ここはオーロラが発生する場所であり、電波の伝達に重要な層です。さらに、この層では、大気圏に突入したほとんどの流星が高度 80 ～ 110 km で空気との摩擦により崩壊し、流星や流れ星が発生します。

Live Scienceが報告したように、 NASA の衛星が地球の電離層に予期せぬ X 型および C 型の構造を検出しました。その分子が帯電するため、その密度は日中に増加します。これは、太陽光によって電子が原子や分子から分離され、プラズマが生成され、無線信号が長距離まで伝わるためです。夜になると電離層の密度が減少するため、そこで NASA のGOLDミッションが活躍します。

GOLD の名前の由来は、電離層の密度と温度を測定する静止衛星で構成されるこのミッションに選ばれ、2018 年 10 月に打ち上げられました。

これらの「アルファベット構造」は以前にも観察されていましたが、GOLD は他の機器よりも明確にそれらを認識し、科学者が予期しなかった場所とタイミングでそれらを発見できるようになりました。その驚くべき外観は、電離層と、そこを通過する通信および航行信号に対する電離層の影響について、私たちが学ぶべきことがたくさんあることを示しています。

GOLD は西半球に停泊しており、最近、赤道の南北に位置する電離層にある 2 つの粒子の密集した尾根を研究しています。夜になると、これらの尾根内に低密度の泡が現れ、無線や GPS 信号に干渉する可能性があります。しかし、電離層は太陽光の強さの変化の影響を受けるだけでなく、大気層も太陽嵐や大規模な火山噴火の影響を受けやすく、その後尾根が合体して X 字を形成する可能性があります。

しかし今回のニュースは、それらを生み出すような太陽や火山の擾乱がなかったにもかかわらず、GOLD が電離層でこれらのおなじみの X 形態のいくつかを発見したということです。昨年4月、コロラド大学の大気宇宙物理学研究所（LASP）の研究員であるファズル・ラスカー氏が率いる研究がJournal of Geophysical Research : Space Physicsに発表された。 Live Scienceとのインタビューでラスカー氏は、「これまでの合併報告は地磁気擾乱の条件下でのみ発生した」と述べた。

具体的には、観測されたことは、地磁気が穏やかな条件下では考えられないものでした。研究者らは、下層大気で起こっていることは、極端な太陽現象や火山現象よりも電離層に大きな影響を与えると結論づけた。

奇妙な X 字形に加えて、GOLD は、湾曲した C 字形の気泡がプラズマ中に驚くほど密集して出現することも発見しました。科学者たちは、風向きに基づいて泡が形成され、その方向を向いていると考えていますが、GOLD は、C 字型および逆 C 字型の泡が 400 マイル (643 キロメートル) 近く離れていることを観察しました。

Live Scienceが紹介した研究者らによると、これほど短い距離で風のパターンがこれほど劇的に変化するのは非常に珍しいことだという。なぜこれが起こるのかを理解することはまだ残っています。 LASPの研究者であり、11月にJournal of Geophysical Research: Space Physicsに発表された別の論文の主著者であるディーパック・カラン氏は、「プラズマ内で非常に強い渦やせん断が発生した場合、それより上のプラズマは完全に歪むだろう」と述べた。地域。これほど強い妨害があれば信号は完全に失われてしまいます。」

NASAが電離層をより深く理解しようと試みたのはこれが初めてではない。 Atmospheric Perturbations around Eclipse Path ( APEP ) と呼ばれる別のプロジェクトでは、太陽光と気温の低下が地球の上層大気にどのような影響を与えるかを調査しました。そのために、南西部での 10 月 14 日の金環日食と、での 4 月 8 日の皆既日食中に、NASA は 3 基の準軌道探査ロケットを日食の経路に発射し、電気場と磁気場の変化を測定しました。 、電離層の密度と温度。ミッションの結果についてはまだ検討中です。

ニュース参照:

Laskar, FI et al . 赤道電離異常のXパターンの融合は、地磁気が静かな時期に起こります 。地球物理研究ジャーナル: 宇宙物理学、vol. 129、いいえ。 2024 年 4 月。

カラン、DKら。 小さな経度範囲内で発生する、異なる形状の赤道プラズマバブルのユニークな組み合わせ。地球物理研究ジャーナル: 宇宙物理学、vol. 128、いいえ。 2023 年 11 日。