松岡彩子 理学研究科教授、三好由純 名古屋大学教授、小路真史 同特任助教、浅村和史 宇宙航空研究開発機構准教授らの研究グループは、宇宙空間において プラズマの波が、イオンとの相互作用を介して別の波へと変わる様子を、世界で初めて発見しました。
地球や惑星周辺の宇宙空间には希薄ながらもイオンや电子が存在します。これらのイオンや电子はエネルギーの低いものから高いものまで様々な状态で存在することが知られていますが、なぜこのような多様性が生まれるのかはわかっていません。本研究グループは「あらせ」卫星の観测データに新しい解析手法を适用し、宇宙空间に存在する磁気音波と呼ばれる电波がイオンを温め、さらに、温められたイオンがまったく别のイオン波と呼ばれる电波を新しく作り出している証拠を见つけ出すことに世界で初めて成功しました。磁気音波はエネルギーの高いイオンによって生成されると考えられています。また、イオン波は、宇宙のイオンを散乱させ、プロトンオーロラと呼ばれるオーロラを光らせることができると考えられています。
今回の発见は、エネルギーや起源が异なるイオン?电子が电波を介してエネルギーをやり取りする过程の一端を実証的に観测したもので、宇宙空间に存在するイオン?电子のエネルギーの多様性を実証する重要な成果です。
本研究成果は、2021年12月11日に、国際学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。
【顿翱滨】
Kazushi Asamura, Masafumi Shoji, Yoshizumi Miyoshi, Yoshiya Kasahara, Yasumasa Kasaba, Atsushi Kumamoto, Fuminori Tsuchiya, Shoya Matsuda, Ayako Matsuoka, Mariko Teramoto, Yoichi Kazama, Iku Shinohara (2021). Cross-Energy Couplings from Magnetosonic Waves to Electromagnetic Ion Cyclotron Waves through Cold Ion Heating inside the Plasmasphere. Physical Review Letters, 127(24):245101.
