地球の放射線帯はヴァン アレン帯とも呼ばれ、荷電粒子が磁場に閉じ込められている惑星の周囲の領域です。これらの粒子は主に太陽風から来る高エネルギー電子です。
このベルトは 2 つの環状領域で形成されています。内側の領域は高度約 1,000 km から始まり、地表から 3,000 km まで伸びています。外側領域は地球の中心から2万kmから3万kmの距離に形成されます。
そして今回、アラスカ大学フェアバンクス校の2人の科学者が、大量のエネルギーを磁気圏に運び、ヴァン・アレン帯に影響を与える新しいタイプの電磁波を発見した。彼らの結果は最近、 Science Advances誌に掲載されました。
磁気圏に影響を与える新たな現象
研究者のヴィカス・ソンワルカール氏とアマニ・レディ氏は、この新しい波が地上雷からのエネルギーを運び、低緯度で地球の電離層に入り、磁気圏に到達し、その地域に影響を与えていることを発見した。このエネルギーは、反対側の半球にある高度約 88.5 km の電離層の下限によって上向きに反射されます。
そして、低緯度で電離層に入ったこのエネルギーは電離層に閉じ込められたままであり、したがって放射線帯には到達しないと以前は考えられていた。
科学者らは、磁気圏に対する地球全体の雷エネルギーの寄与が以前の推定値の 2 倍であることを示しました。これは、地球の放射線帯に対するこのエネルギーの影響の推定には大幅な修正が必要であることを意味します。
彼らはこの新しいタイプの波を「鏡面反射ホイッスル」、つまり雷によって発生する低周波電磁波と呼びました。高緯度の電離層に入るエネルギーは、「磁気圏反射ホイッスル」と呼ばれる別の種類のホイッスルとして磁気圏に到達し、磁気圏内で 1 回以上の反射を受けます。
この研究では、両方のタイプの「ホイッスル」が磁気圏に共存し、 「鏡面反射」が磁気圏では一般的な現象であることが示されました。
「これは、磁気圏で反射したホイッスラーが運ぶエネルギーと比較して、鏡面反射したホイッスラーが地球の雷のエネルギーの大部分を磁気圏に運ぶ可能性が高いことを意味します」とアラスカ大学フェアバンクス大学電気工学部のソンウォーカー教授は説明した。
研究の重要性
科学者が説明しているように、現代の通信およびナビゲーション システム、衛星、および宇宙飛行士が搭乗する宇宙船は、電子機器に損傷を与え、さらには癌を引き起こす可能性がある放射線帯内の有害なエネルギー粒子に遭遇します。
したがって、ソンウォーカー氏にとって、「放射線帯と、それらに影響を与える地上雷由来のものを含むさまざまな電磁波についてより深く理解することは、宇宙での人類の活動にとって極めて重要である」。
ニュース参照:
ソンウォーカー、VS; Reddy, A.鏡面反射ホイッスラー: 雷エネルギーを磁気圏に結合する低緯度チャネル。科学の進歩、vol. 10、いいえ。 2024 年 33 日。
