水星の電子加速とオーロラの源を解く 局所的なコーラス波動を発見！ ～日欧協力で，水星磁気圏の電磁環境の一端が初めて明らかに～

水星の電子加速とオーロラの源を解く局所的なコーラス波動を発見！～日欧協力で，水星磁気圏の電磁環境の一端が初めて明らかに～

2023年9月15日 10:00 | プレスリリース?研究成果

【本学研究者情报】

〇大学院理学研究科惑星プラズマ?大気研究センター
教授　笠羽康正（かさばやすまさ）

【概要】

金沢大学理工研究域電子情報通信学系の尾﨑光紀准教授，八木谷聡教授，松田昇也准教授，学術メディア創成センターの笠原禎也教授，東北大学の笠羽康正教授，京都大学生存圏研究所の大村善治教授，栗田伶准教授，宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所の中澤暁氏，村上豪助教，マグネデザイン株式会社，プラズマ物理学研究所（フランス）の国際共同研究グループは，世界で初めて電子を効率よく加速，散乱させる電磁波（コーラス波動）が水星の朝側（水星から約1,200km内）で発生していることを明らかにしました。このコーラス波動で散乱された電子は水星表面で衝突し，X線を放射（X線オーロラを発生）させます。この成果は，発生メカニズムが十分に分かっていなかったX線オーロラの駆動源が，水星のコーラス波動であったことを直接示すものです。

水星は，地球と同じく固有の磁场とその磁场が支配する领域（磁気圏）を持っています。地球では，电磁波の一种であるコーラス波动が夜侧から昼侧の広い范囲で観测されます。このコーラス波动は，低いエネルギーの电子を効率よく放射线になるまで加速することが知られています。地球周辺宇宙（静止轨道までの领域）では急激な放射线の増加による人工卫星の障害が时に発生し，その要因としてコーラス波动が深く関わっています。一方，水星の磁场は地球と比べて约１％と弱く，地球のようなコーラス波动が発生するかは分かっていませんでした。

水星磁気圏探査机みお（以下，みお探査机と呼称）に国际共同研究グループが搭载した电磁波観测器笔奥滨で史上初の水星での电磁波観测が行われ，その交流磁界データから水星朝侧の限られた领域で强いコーラス波动が初検出されました。朝侧の局所的な领域で発生していたコーラス波动に対し，水星の大きくゆがんだ磁力线の形が，コーラス波动の発生に强く影响していることを国际共同研究グループは指摘しています。水星でのコーラス波动の初実証は，太阳系の全ての固有磁场を持つ惑星でコーラス波动が発生する普遍性を明らかにし，水星の小さい磁気圏でも高いエネルギーの电子が作られ，水星表面へ电子を降下させ，齿线オーロラを発生させることを示したものです。また，人类の产业活动が宇宙圏へ拡大するうえで，月や火星などの弱い磁场を含む宇宙空间のプラズマ环境理解へも贡献する成果です。

本研究成果は，2023年9月14日16時（英国時間）に科学誌『Nature Astronomy』に掲載されました。