1979年のボイジャー2号ミッションデータによれば、木星の磁気圏にはジェットが存在する。45年前の情報は今、プラズマ流のダイナミクスを明らかにしている。
ボイジャー2号を覚えている方もいるかもしれません。1977年8月に打ち上げられ、現在地球から126億6000万マイル(約20億キロメートル)離れた星間空間へと突き進んでいます。人類が宇宙に送り出した物体の中で、150億マイル(約24億キロメートル)以上離れたボイジャー1号に次いで2番目に遠い物体です。
1979年、ボイジャー2号は木星にフライバイし、太陽直下に位置する木星磁気圏の層である太陽直下磁気圏シースを通過しました。このフライバイ中にボイジャー2号が収集したデータを科学者チームが検証した結果、木星上空に少なくとも3つのジェットが存在することが明らかになりました。この研究結果は、今週Nature Communications誌に掲載されました。
「これまで、地球、火星、木星の磁気圏シースでジェットが確固たる証拠とともに発見されてきました」と、中国ハルビン工業大学の太陽物理学者で論文の共著者であるチャオ・シェン氏とユフェイ・ゾウ氏は、ギズモードへのメールで述べています。「土星(これも本研究の対象)と水星でもジェットの弱い証拠が報告されています。」
木星のジェットは、今や確実なものとなりそうだ。ジェットとは物質の急速な流れであり、研究者たちはこれを「プラズマの動圧の一時的な増大」と表現している。研究者たちは木星の磁気圏シース(惑星を取り囲む磁気圏の外層)で3つのジェットを検出した。そのうち1つは太陽に向かって移動し、2つは太陽から遠ざかっていた。
昨年末、別の科学者チームが木星の中央部に高速ジェットの証拠を発見した。しかし、そのジェットは木星のガス状内部を移動していたのに対し、新たに報告されたジェットは木星のバウショック(太陽に面した磁気圏領域で太陽風を減速させる)の下流に位置する。
カッシーニ探査機は2002年に木星の磁気圏を撮影し、惑星を取り囲む荷電粒子を明らかにしました。NASAが画像に関する発表で詳細を述べているように、磁気圏は非常に広大で、人間の目で見ると地球上の月の2~3倍の大きさに見えるほどです。ESAによると、木星の磁気圏は太陽系最大の構造であり、太陽の約15倍の大きさです。

研究者らは、木星の衛星は磁気圏のダイナミクスにおいて重要な役割を果たしていると付け加えた。磁気圏内のプラズマ密度は、磁気圏を「風船のように膨らませる」と彼らは述べている。「木星の磁気圏界面と磁気圏シースに近い軌道を持つ衛星は、ジェットの影響を直接受ける可能性が高い」
シェン氏のチームは、カッシーニのデータから土星の磁気圏におけるジェットの証拠を発見した。水星からの証拠と火星のジェットの確認を合わせて、すべての惑星の磁気圏にジェットが存在する可能性があるという結論に至った。
現在進行中のジュノー探査機は木星のマグネトシースに関するデータを提供できる可能性があるものの、そのデータは構造の奥側に焦点を当てたものになると研究者らは付け加えた。つまり、バウショックのすぐ後ろを高速で移動するジェットのデータは収集できない可能性がある。ESAのJUICE探査機(2031年に木星に到着予定)は、木星のマグネトシースについてより深い知見を提供できる可能性があるが、その主なターゲットは木星の氷衛星となる。
続き:木星の苦悩する衛星ジュノー探査機、最接近観測に向けて準備