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地球磁場の最近の変化

 欧州宇宙機関(以下ESA)によって、地球磁気圏の観測をおこなっている3基の人工衛星SWARM(以下スウォーム)から送られてきた最新の高解像度のデータにより、私たちの地球を保護している地球磁場の最近の変化が明らかになりました。

 スウォームは2013年11月から運用されており、宇宙線の衝突や荷電粒子から地球上の私たちを保護してくれている地球磁場の複雑な仕組みに対して前例のないデータを提供してくれています。

 地球の磁場の構造は、図1のような不安定な構造になっています(左側が太陽方向)。

地球の磁場
図1:地球の磁場

 そして、2014年6月の地球の磁場の様子は図2のようになっています。

6月の地球の磁場
図2:2014年6月の地球の磁場

 スウォームから送られてきた最新の高解像度のデータによると、過去6ヶ月の間におこなわれた観測から、磁場は地球の西側(図の左側)で劇的に減少しており、全般的にも地磁気が弱くなっていることを示しています。他方、たとえばインド洋南部などでは、磁場は今年1月以来強くなっています(図3参照)。

磁場の変化
図3:地球の磁場の変化

 また、最新の測定で、北の磁極(N極)がシベリアの方向に向けて移動していることも確認され、これらの変化は地球の核に由来する磁気の影響に基づいています。科学者達は、他の情報源(マントル・地殻・海洋、あるいは電離圏や磁気圏)等からの磁気の影響を解明するために、今後数ヶ月にわたってデータを分析するとのことです。

 これらの情報は、地球内部で発生する自然現象のプロセスが、太陽活動によるものだとする新しい考えを提供するのかもしれません。同様に、地球の磁場が弱まっている原因解明のきっかけとなるのかもしれません(詳しくは以下のサイトより)。

Swarm reveals Earth’s changing magnetism ESA(欧州宇宙機関)2014.06.19
http://www.esa.int/Our_Activities/Observing_the_Earth/Swarm/Swarm_reveals_Earth_s_changing_
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ボイジャー1号が太陽系の果ての新たな領域「よどみ」に入った!

探査機ボイジャー、太陽圏外からの「向かい風」を初検出
http://www.astroarts.co.jp/news/2011/12/14voyager/index-j.shtml
【2011年12月14日 NASA】

NASAの探査機「ボイジャー1号」が太陽系の果ての新たな領域に入ったことがわかった。この領域では太陽圏から外向きに出ていく粒子だけでなく内向きに入ってくる粒子も観測されており、「よどみ」のようなものが形成されている領域であると考えられる。


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「ボイジャー」は現在太陽から178億kmのところにいる。現在いる「よどみ」(stagnation)は太陽から169億kmのところに内側の境目があることがわかっている。(提供:NASA/JPL-Caltech)

この新しい領域では太陽圏外に向かう荷電粒子の流れはゆるやかになり、太陽の磁場の影響も小さく、高エネルギーの粒子は星間空間へと漏れ出ているようだ。ボイジャー1号は太陽系の磁気バブル(参照:2011/6/13「太陽系の果ては磁気バブルで覆われている?」)に覆われた一番外側の領域の中で、「よどみ」のようなところにいるようだ。
(注:「太陽系の果ては磁気バブルで覆われている?」は、2011年12月12日にこのブログに掲載しています)


ボイジャー1号は2010年4月に太陽風の外向きの速度が0になったのを観測しており、新しい領域に入ったと考えられている。境界にぶつかった風が横向きに流れているのかどうかを探るため、探査機の向きを変えて測定した(参照:2011/3/10「ボイジャー1号、21年ぶりの向き変更で太陽風を測定」)ところ、別方向にも風はなく、無風地帯であることがわかった。

2010年中ごろまでは一定だった荷電粒子の強度がその後は低下しており、太陽圏の外に粒子が漏れ出ていると考えられる。粒子の総量で見ると、現在観測されるのは過去5年に観測された量のおよそ半分しかないことがわかった。

同時に、太陽圏外からやってきた高エネルギー電子が急激に強くなっているのも観測されている。どうやらボイジャーは、着実に太陽圏外に近づいていると考えてよさそうだ。

ボイジャーの低エネルギー荷電粒子観測装置の研究員Rob Decker氏は、「荷電粒子の『向かい風』が初めて観測され、現在は明らかに全く新しい領域を航行していると言えます。科学者はこのような“よどみ”を形成する層がある可能性をかつて指摘していましたが、今はじめてその存在が確認できたのです」と語る。

ボイジャー1号は現在、太陽から178億km離れたところにいるが、まだ星間空間には出ていない。最新のデータでは磁力線の方向に変化はなく、磁気バブルが取り巻く太陽圏の中にいるようだ。いつごろ太陽圏を脱出するのか、データからはっきりとはわからないが、数か月から数年以内と考えられる。

太陽系を包む太陽圏(ヘリオスフィア)が激しく変化!

太陽系の“バリア”が急速に縮小

http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20101001002&expand#title
National Geographic News
October 1, 2010

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ハッブル宇宙望遠鏡がとらえたオリオン座LL星周辺部の衝撃波領域(1995年撮影)。太陽系を包む太陽圏もこのような姿をしているとされる。
Image courtesy ESA/NASA

 NASAの太陽圏観測衛星IBEX(Interstellar Boundary Explorer)の観測データから、太陽系を包む太陽圏(ヘリオスフィア)が激しく変化していることがわかった。


 太陽からは全方向に荷電粒子が放出されている。この流れは太陽風と呼ばれ、やがて太陽系外の冷たい宇宙空間に漂う星間物質(恒星間にわずかながら存在するガスやちり)や銀河系の磁場に衝突する。衝突の境界面には泡のようなシールドが形成され、人体に有害な宇宙線が外宇宙から太陽系に侵入するのを防いでくれている。

 太陽系を包むこの磁気の境界面を太陽圏と呼ぶが、その境界が予想以上に活発に変化していることがIBEXの観測データで示された。驚くべき発見だという。

 テキサス州にあるサウスウェスト研究所の職員で、IBEXミッションの主任研究員も務めるデイビッド・マコーマス氏は9月30日の記者会見で、「とにかく、太陽風と銀河系の相互作用を示すこれまでのモデルはまったくの間違いだった」と述べている。

 太陽圏の膨張と縮小は、約11年周期の太陽活動と相関していると考えられてきた。太陽活動が活発になると太陽風の勢いも増すからだ。

 しかし、IBEXのデータから新たに作成した太陽圏の全天地図を半年前と比較すると、予想以上に大きく収縮していることがわかった。「この急激な変化は宇宙飛行士の脅威になりうる。太陽圏が収縮すると宇宙線の流入量が増え、免疫系に損傷を与える恐れがあるからだ」とマコーマス氏は語る。

 さらにIBXのデータは新たな事実を明らかにした。昨年初めて太陽圏の全天地図が作成され、非荷電粒子を発する謎のリボン状の細長い構造が発見されたが、この構造の最も明るく高エネルギーだった領域が今回の地図では消えてしまっているのである。

「いまではこの領域が分裂してリボン全体に広がっている」と同氏は説明する。「この高密度の領域や宇宙リボンの正確な形成過程については、今日にいたるまでチーム内でも意見が分かれている。だが今回、太陽圏地図を比較した結果、この領域が比較的短期間に変化していることがわかった。予想外の成果だ。これからその理由を突き止めていきたい」。

 この新発見の詳細は、9月29日発行の「Journal of Geophysical Research」誌に掲載されている。

太陽の磁場サイクルに異変が?

 太陽の磁場サイクルに異変が? 「ひので」の観測成果と黒点動画
http://www.astroarts.co.jp/news/2011/09/06hinode/index-j.shtml

【2011年9月6日 JAXA】

太陽観測衛星「ひので」の観測により、太陽の北極と南極における磁場の対称性が崩れていることが初めて明らかにされた。太陽に長期的な異変が起きている兆候のひとつと見られる。また、黒点の様子を4日間にわたり鮮明にとらえた世界初の動画が公開された。


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太陽の活動領域NOAA 11039を観測した動画の1コマ。(データ提供:JAXA 清水敏文)

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太陽の活動周期グラフ。(データ提供:国立天文台太陽観測所)

太陽観測衛星「ひので」は2006年に打ち上げられて以来、太陽磁場やコロナに関する重要な発見をもたらしてきた。その観測データに基づいた研究の査読論文は今年中に500編に到達する見込みだ。

その「ひので」が、太陽表面で黒点発生前から黒点群が形成されるまでをとらえた世界初の動画が公開された。

下記〈参照〉リンクから見ることができる動画では、磁場の出現にともなってたくさんの細かなフレアが発生し、磁場により彩層(表面)やコロナ(大気)が加熱されている様子や、黒点が崩壊し消えていく様子がわかる。彩層を見ることができるカルシウム輝線で4日間の高解像度連続観測を行ったもので、「ひので」だからこそ可能となった映像だ。

「ひので」の得意分野の1つととして、極域磁場の観測(注)が挙げられる。太陽の南極・北極の磁場は11年サイクルで反転することがわかっているが、2008年夏にマイナス極が強かった北極で、今年7月にはプラス極が強くなっており、反転がもうすぐ完了することがわかった。これは予想よりも2年早いという。

一方で南極の方はマイナス極に転じることなく安定しており、両極の対称性が崩れているという史上初めての観測結果が見られた。このように、通常では見られない南北のサイクルのずれが明瞭に観測されたことから、太陽が従来と異なる状態になっていると推測される。

太陽の活動は通常11年周期で活発になったり停滞したりするが、現サイクルでは非活発な時期が長く、周期が延びていた。ここ1、2年でようやく活動が上昇に転じ黒点やフレアが見られるようになってきたが、その活動レベルは必ずしも高くなく、上述の観測結果を含めて、むしろ長期的に見ると太陽活動は低下していく兆候がはっきりしてきた。

太陽極域には黒点の磁場の源があり、磁場の起源の解明や太陽の活動予測には重要な場所である。「ひので」による極域の精密な観測により、太陽活動の長期変動のしくみが解明されることが期待される。

注:「極域磁場の観測」 赤道付近に比べ極域は視線方向に平坦になるため、より高解像度が要求される。
コメ

太陽系の果ては磁気バブルで覆われている?

 ボイジャーは太陽系の謎を我々人類に提供し続けている。

 ボイジャー1号は2011年12月現在、地球から最も遠くにある人工物体となっています。1977年に打ち上げられたボイジャー1号・2号は、2004年にヘリオシースと呼ばれる太陽系の最外縁領域に到達し、2010年12月には太陽風の速度がゼロになる領域に到達。現在の太陽からの距離は、1号が地球の約120(AU)倍で太陽との相対速度・秒速約17.06kmで飛行中であり、2号が約100(AU)倍で太陽との相対速度・秒速約15.46kmで飛行中となっています。

 我々人類(特に地球)にとって、最も重要な関係を占めるこの太陽系の現状を認識する事で、今後の地球における何らかの変動を察知する事が出来るとするなら、今現在の太陽活動とその活動に最も影響を与えるであろう宇宙からの関与に対して、注意を払わなければならないのでしょう。
 まず最初に伝えるべき話題を検索したのですが、やはりNASAの情報から掲載する事にしました。我々の属している銀河系は重力の作用でそれぞれの恒星が関連し合っているとするのが今までの常識ではあるのですが、以下の記事から考えると、今までの重力を中心とした宇宙構造が、磁場(電磁場)による影響も同時に考慮する必要が生じているようなのです。


 太陽系の果ては磁気バブルで覆われている?
http://www.astroarts.co.jp/news/2011/06/13voyager/index-j.shtml

【2011年6月13日 NASA】

太陽系の果てを旅する探査機「ボイジャー」の送ってくるデータとシミュレーションの結果から、太陽系の果ての構造はこれまで考えられていたモデルよりももっと複雑で、磁気の「泡」のようなものが取り巻いているらしいことがわかった。

探査機「ボイジャー1号」「ボイジャー2号」は打ち上げから実に34年もほぼ正常に航行を続けており、これまでの探査機の中では圧倒的に遠いところまで到達している。

ボイジャーは現在も太陽風の速度などを計測し、その結果を地球に送信してきている。計測データから、太陽系の最遠部は磁気的な「泡」のようなものが取り巻いているらしいということがわかった。

シミュレーション結果による泡のイメージ
シミュレーション結果による泡のイメージ。バーで示されているように、泡の直径は地球~太陽の距離とほぼ等しい。(提供:NASA)

太陽系の果てに関する新旧のイメージ図
太陽系の果てに関する新旧のイメージ図。左側がこれまで言われていた「泡なし」のイメージ。右側が今回提唱された「泡あり」のイメージ。(提供:NASA)

コンピューターシミュレーションによれば、この泡は直径が地球~太陽の距離と同じぐらいあり、ボイジャー1号の速度でおよそ100日程度あれば1つの泡を通過できる。おそらく1号は2007年ごろ、2号は2008年ごろに泡の領域に突入しているのではないかと考えられている。

この泡はどうしてできているのか? どうやら、太陽の磁場と太陽が自転していることに関係がありそうだ。

太陽は地球と同じように南北でとても巨大な磁石となっており、この磁力が太陽系を覆っていると考えられている。また太陽は自転しているため、磁力線は南北でそれぞれねじれて遠くまで広がっている。このような、ねじれて折り重なった磁場(画像2枚目)があると、磁力線がつなぎ変わる「リコネクション」という現象が発生し、それによって泡ができているのではないかと考えられている。

この泡は、一番最初に太陽系外のもの(宇宙線や銀河の磁場、星間分子など)と相互作用する領域であるため、太陽系外のものが太陽系にどれだけ影響を与えているかを測る上で非常に重要である。しかし、この泡がどのような役割を果たしているか、今のところはよくわかっていない。例えば、この泡は穴だらけで宇宙線は簡単にすり抜けてしまうのか、それともその穴の中に閉じ込められてしまうのか、不明なままである。
ボイジャーはこの泡について詳細なデータを送ってきてはいるが、観測される磁場は非常に弱いために、解析には時間がかかりそうだ。

小惑星「ベスタ」に、エベレストの3倍の高さの山を発見!

 ナショナルジオグラフィック ニュース、より

「小惑星ベスタに標高22キロの山」から、一部抜粋します
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20111013001&expand#title

 ドーンが新たに撮影した高解像度画像から、“くぼみ”は幅475キロほどの衝突クレーターと明らかになり、「レアシルビア盆地(Rheasilvia Basin)」と名付けられた。そしてクレーターの中央に、巨大な山がそびえ立っていたのである。
・・・

 原始太陽系の“名残り”とみられるメインベルトで、直径約530キロのベスタは2番目に大きい小惑星である。

 ドーンがベスタの周回軌道に乗ったのは2011年7月。丸1年かけてデータを収集した後、メインベルト最大の天体である準惑星「セレス」へと向かう予定だ。
・・・

 南極地方で発見された巨大な山などの研究で、小惑星の地質史の解明が可能となり、太陽系の形成過程も理解が深まる可能性がある。

ベスタから飛来した隕石から、凹凸の激しい表面は玄武岩質の溶岩流に覆われていたことが判明している。初期の月と同じように、広範囲にわたるマグマオーシャン(マグマの海)が存在した可能性がある。

 ベスタは、巨大ガス惑星に成長中の木星の重力によって惑星になりきれず、原始惑星のままの姿を留めていると考えられている。

 ドーンが収集したデータを分析すれば、地球や火星をはじめとする岩石惑星の姿を、太陽系初期までさかのぼって解明できる可能性もあるという。


以上です。
 この記事は、今までの小惑星の成因とは違っていたのでは無いでしょうか。
特に、
 「凹凸の激しい表面は玄武岩質の溶岩流に覆われていたことが判明している。初期の月と同じように、広範囲に わたるマグマオーシャン(マグマの海)が存在した可能性がある」

 この部分は、太陽系が形成されてまもなく、約46~45億年前に火星より小さめの惑星が、隕石か何かの衝撃によって、その当時のマグマオーシャン(マグマの海)が四方に分裂し今のような小惑星(ベスタを含む小惑星群)になったのではないでしょうか。
 その時に形成されたマグマのなごりが、ベスタの地形に表れていると解釈できます。

 もし、存在していたとしたら、火星よりも少し小さい惑星が、現在の夜空に輝いていたのでしょうね。

プロフィール

toto

Author:toto
「時間旅行」とは?・・・過去と未来が「今」と繋がっているとすると、過去を替えることが出来るならば、未来も替える事が可能と成るはずです。
地球にとっての、「良き未来」を創るために、「今」を一所懸命に生きて、良き未来を目標として生きてみたいですね。

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