【 #宇宙ニュース 】2024-11-12 NASAジェット推進研究所～NASAのボイジャー2号の古いデータの採掘により天王星の謎がいくつか解明される～

「数十年前、NASAのボイジャー2号が天王星を通過したことで、科学者の天王星に対する理解が深まったが、同時に説明のつかない奇妙な現象も発見された。最近のデータ調査でその答えが明らかになった。」
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※♦画像左：NASA のボイジャー 2 号は、1986 年に氷の巨星である天王星の近くを飛行中にこの画像を撮影しました。このミッションのデータを使用した新しい研究では、フライバイ中に太陽風イベントが発生したことが示されており、これにより天王星の磁気圏に関する謎が解明される可能性があります。クレジット: NASA/JPL-Caltech

※♦画像右：このアーティストのコンセプトの最初のパネルは、NASA のボイジャー 2 号のフライバイ前の天王星の磁気圏 (その保護バブル) がどのように動いていたかを示しています。2 番目のパネルは、1986 年のフライバイ中に異常な種類の太陽の天候が発生し、科学者に磁気圏の歪んだ見方を与えたことを表しています。クレジット: NASA/JPL-Caltech

 1986 年に NASA のボイジャー 2 号宇宙船が天王星を通過したとき、科学者たちはこの奇妙な横向きに回転する外惑星を初めて、そして今のところ唯一の間近で見ることができました。新しい衛星と環の発見とともに、科学者たちは不可解な新しい謎に直面しました。惑星の周囲のエネルギー粒子は、粒子放射線を捕らえる磁場の働きに関する科学者の理解を覆し、天王星は太陽系の異端者という評判を得ました。

現在、38年前のフライバイ中に収集されたデータを分析した新しい研究により、この特定の謎の原因は宇宙の偶然であることが判明しました。ボイジャー2号のフライバイの直前の数日間、惑星は異常な種類の宇宙天気の影響を受け、惑星の磁場が押しつぶされ、天王星の磁気圏が劇的に圧縮されたことが判明しました。

「ボイジャー2号がほんの数日早く到着していたら、天王星の磁気圏は全く違ったものを観測していただろう」と、南カリフォルニアにあるNASAジェット推進研究所のジェイミー・ジャシンスキー氏は語る。同氏はネイチャー・アストロノミー誌に掲載された新しい論文の主執筆者でもある。「探査機は、わずか4％程度しか発生しない条件で天王星を観測したのだ」

磁気圏は、磁気核と磁場を持つ惑星（地球を含む）の周囲に保護バブルとして機能し、太陽から太陽風として吹き出すイオン化ガス（プラズマ）の噴流から惑星を保護します。磁気圏の働きについてさらに学ぶことは、私たちの惑星だけでなく、太陽系のめったに訪れることのない隅々にある惑星やその外側の惑星を理解する上で重要です。

科学者たちが天王星の磁気圏の研究に熱心に取り組んだのはそのためであり、1986年にボイジャー2号が観測したデータに彼らは当惑した。天王星の磁気圏内には、木星の悪名高い放射線帯に次ぐ強度の電子放射線帯があった。しかし、これらの活動的な放射線帯に供給するエネルギー粒子の供給源は明らかに存在しなかった。実際、天王星の磁気圏の残りの部分にはプラズマがほとんど存在しなかった。

科学者たちは、プラズマの消失にも困惑した。なぜなら、磁気バブル内の天王星の5つの主要な衛星は、他の外惑星の周りの氷の衛星と同様に、水イオンを生成しているはずだったからだ。科学者たちは、これらの衛星は活動が継続していない不活性なものであるに違いないと結論付けた。

【 謎を解く 】
 では、なぜプラズマが観測されなかったのか、そして放射線帯を強めるために何が起こっていたのか？ 新たなデータ分析は、太陽風を指摘している。太陽からのプラズマが磁気圏を激しく叩いて圧縮したとき、プラズマはシステムから追い出された可能性が高い。太陽風の現象はまた、磁気圏の力学を一時的に強化し、電子を注入して放射線帯に供給したと考えられる。

この発見は、天王星の5つの主要な衛星にとって朗報となるかもしれない。そのいくつかは、地質学的に活発な可能性があるからだ。研究者らは、一時的にプラズマが消失した理由として、実は衛星がずっと周囲の泡にイオンを噴出していた可能性があると述べている。

惑星科学者たちは、米国科学アカデミーの2023年惑星科学および宇宙生物学10年計画調査で将来のNASAミッションのターゲットとして優先された、謎に包まれた天王星系に関する知識の強化に注力している。

JPL のリンダ・スピルカー氏は、1986 年の天王星接近通過中に送られてきた画像やその他のデータに釘付けになったボイジャー 2 号ミッションの科学者の 1 人でした。彼女は、科学者の天王星系に対する考え方を変えたこの出来事に対する期待と興奮を覚えているそうです。

「フライバイは驚きに満ちており、私たちはその異常な行動の説明を探していました。ボイジャー2号が測定した磁気圏は、ほんの一瞬のスナップショットに過ぎませんでした」と、プロジェクト科学者として科学チームを率いる象徴的なミッションに復帰したスピルカー氏は語った。「この新しい研究は、一見矛盾しているように見える部分のいくつかを説明し、天王星に対する私たちの見方を再び変えることになるでしょう。」
現在、恒星間空間にあるボイジャー2号は、地球から約130億マイル（210億キロメートル）離れている。
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