地球磁気圏

私たちの惑星を包み、太陽の怒りから守っているのは、磁気圏と呼ばれる巨大な磁気の泡である。 この磁気圏は、私たちの星から時速100万マイル以上で私たちに向かってくる太陽物質のほとんどを偏向させる。 磁気圏がなければ、太陽からの紫外線を遮断する磁気圏の保護膜が剥がれ落ちてしまう。 地球が居住可能な惑星に成長するために、この磁気バブルが重要だったことは明らかです。

約42億年前に磁気圏を失った火星と地球を比べてみてください。 太陽風は、おそらく赤い惑星の磁場が消滅した後に、火星の大気の大部分を剥ぎ取ったと考えられています。 そのため、火星はNASAの探査機やローバーの「目」を通して、今日見られるような荒涼とした不毛の世界になってしまったのだ。

NASAゴダード宇宙飛行センターのジオスペース物理学研究所のエフティヒア・ゼスタ氏は、「もし磁場がなかったら、私たちが知っているような生命体のいない、まったく異なる雰囲気が残っているかもしれません」と指摘します。 極端な宇宙天気は、通信ネットワークやGPSナビゲーション、電力網を混乱させる可能性があります。

磁気圏は透水性のあるシールドです。 太陽風は定期的に磁気圏に接続し、磁気圏を再構成することを余儀なくされる。 これは、エネルギーが私たちの安全な避難所に注ぐことができ、亀裂を作成することができます。 これらの裂け目は、何度も毎日、あるいは何度も毎時間開いては閉じます。 そのほとんどは小さくて短命ですが、他は広大で持続的です。 このように太陽の磁場が地球の磁場とつながることで、花火が始まるのです」

Zesta は、「地球の磁気圏は太陽風から入ってくるエネルギーを吸収し、地磁気の嵐や亜嵐という形で爆発的にエネルギーを放出する。 磁力線が収束して再構成され、磁気エネルギーと荷電粒子が猛烈なスピードで飛び散るのです。 科学者たちは、磁気リコネクションと呼ばれるこの磁力線の交差が、なぜこのような激しい爆発を引き起こし、磁気圏への裂け目を開くのかを知ろうとしてきました。

NASA の磁気圏マルチスケール・ミッション（MMS）は、初めて磁気リコネクションの電子物理を観察するために 2015 年 3 月に開始されました。 高エネルギー粒子検出器と磁気センサーを装備した4機のMMS探査機は、磁気リコネクションが発生する地球磁気圏の表側の領域に接近し、編隊を組んで飛行した。 MMSはそれ以来、磁気圏の尾部でも同様の調査を行っています。

MMS は、THEMIS、Cluster、Geotail などの NASA とパートナー機関のミッションを補完し、地球の磁気圏の進行中の研究に重要な新しい詳細を提供しています。 これらの調査から得られるデータは、宇宙の基礎物理学の解明に役立つだけでなく、宇宙天気予報の改善にも役立ちます。

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