2017.06.11:木星の最新探査結果 – 2 of 3

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2017年5月末に行われた記者会見の情報をもとに、最新の木星探査結果を3回にわたり掲載します。

今回は木星の強力な磁場と、南極の不思議な光についてです。

今回は木星の磁場が木星全体に均一ではなく局所化した磁場の強いところ、弱いところがあることが分かったということ。オーロラの発生源となる活性化した電子が、意外に木星の大気内部の深いところから出てきていることが分かったこと。最後におまけ的なことですがジュノーの巨大な太陽光パネルに宇宙を漂う塵が衝突して光ることから、その光を観測することで宇宙空間に漂う塵の密度(数)を測定することができたという内容です。

JACK CONNERNEY


Credits: NASA/JPL-Caltech/SwRI/GSFC/Harvard
This graphic of Jupiter’s magnetic field was created from measurements obtained by NASA’s Juno spacecraft during its first close pass to the planet. As Juno passed much closer to Jupiter’s surface than any previous spacecraft, scientists found a “lumpy” magnetic field that is stronger in some places and weaker in others. Juno’s orbital track is illustrated with the black curve. The broad color contours that cover the entire planet represent the magnetic field magnitude on Jupiter’s surface based on pre-existing models. The localized patches of magnetic sources arranged near Juno’s trajectory illustrate the small-scale spatial variations in the internal magnetic field first observed by Juno. This representation is discussed further in the Juno special issue of Geophysics Research Letters. Juno’s 32 mapping orbits, equally spread about the planet in longitude, will eventually bring Jupiter’s magnetic field into sharp focus.
この木星の磁場の図は、NASAのジュノー探査機が最初に木星に近づいた際に観測した結果から作成されたものです。 ジュノーが以前の探査機よりも木星の表面に接近したため、科学者たちは、ある場所では強く、他の場所では弱い「塊状の」磁場を発見しました。 ジュノーのとった軌道は黒い曲線で描かれています。 木星全体色の輪郭は、既存のモデルに基づいた木星表面の磁場の強さを表します。 ジュノーの軌道の近くに見えている磁場の源になっている部分は、ジュノーによって最初に観察された内部磁場の小規模な空間的な変化を示しています。 この現象については、地球物理学研究誌のジュノー特集号でさらに詳細に議論しています。ジュノーによる32の軌道から木星全体を見渡し、最終的には木星の磁場に鋭い焦点を当てルことができました。


Credits: NASA/JPL-Caltech/SWRI
The complexity and richness of Jupiter’s “southern lights” (also known as auroras) are on display in this animation of false-color maps from NASA’s Juno spacecraft. Auroras result when energetic electrons from the magnetosphere crash into the molecular hydrogen in the Jovian upper atmosphere. The data for this animation were obtained by Juno’s Ultraviolet Spectrograph. The images are centered on the south pole and extend to latitudes of 50 degrees south. Each frame of the animation includes data from 30 consecutive Juno spins (about 15 minutes), just after the spacecraft’s fifth close approach to Jupiter on February 2, 2017. The eight frames of the animation cover the period from 13:40 to 15:40 UTC at Juno. During that time, the spacecraft was receding from 35,000 miles to 153,900 miles (56,300 kilometers to 247,600 kilometers) above the aurora; this large change in distance accounts for the increasing fuzziness of the features. Jupiter’s prime meridian is toward the bottom, and longitudes increase counterclockwise from there. The sun was located near the bottom at the start of the animation, but was off to the right by the end of the two-hour period. The red coloring of some of the features indicates that those emissions came from deeper in Jupiter’s atmosphere; green and white indicate emissions from higher up in the atmosphere.
木星の「南極の光」(オーロラとしても知られている)の複雑さと見た目の多様さは、NASAのジュノー探査機による画像処理したアニメーションで見ることができます。オーロラは、磁気圏からの活性化した電子が、木星大気上層部の水素分子に衝突することにより生じます。このアニメーションのデータは、ジュノー搭載の紫外線スペクトラム分析器によって観測されました。画像は南極の中央から南緯50度の緯度までのものです。アニメーションの各フレームには、2017年2月2日の5回目の探査機の木星接近直後の30回の木星の回転(1回転で約15分)の観測結果が含まれています。アニメーションの8つのフレームは、13:40〜15:40(UTC)の間のものです。その間に探査機は35,000マイルから153,900マイル(56,300キロメートルから247,600キロメートル)のオーロラ上空を通過しました。距離が大きく変化することは、観測結果の精度を下げることにつながります。木星の本来の子午線は底の方向に向かっており、経度はそこから反時計回りに増加しています。太陽はアニメーションの開始時には底部付近に位置していましたが、2時間後には右にずれていました。特徴的ないくつかの赤い色は、活性化した電子が木星の大気のより深いところから放出されてきていることを示しています。緑と白は木星大気の上層部から放出されているものです。


Credits: NASA/JPL-Caltech/SWRI
A still from the animation of Jupiter’s southern lights.
木星の南極付近に見える光のアニメーションからとった静止画


Credits: NASA/JPL-Caltech/SWRI/GSFC/DTU
Interplanetary dust hit NASA’s Juno spacecraft at high speeds while Juno was en route to Jupiter, as illustrated by this artist’s concept. In this illustration, the interplanetary dust particle is impacting the dark side of one of Juno’s three solar arrays. These particles are tiny — a hundred would fit on the head of a pin — but they travel about 10 times faster than a speeding bullet. They pack enough energy to create a small crater, excavating small pieces of the spacecraft that reflect sunlight back to one of Juno’s four star cameras. By observing how these pieces travel against the stars in the background, scientists have traced them back to where they originated on the solar arrays. The star cameras record the impacts of many dust particles, allowing scientists to use Juno’s prodigious solar array (60 square meters or 600 square feet) as the biggest dust detector ever flown — by orders of magnitude. The Juno team has been able to characterize a population of interplanetary dust particles never before measured in space. This discovery is discussed further in the special issue of Geophysical Research Letters.
このコンセプト画像にあるように、NASAの木星探査機ジュノーが木星に向かう間に宇宙塵が高速で探査機に衝突します。この図では、宇宙塵がジュノーの3つのソーラーアレイのいずれかの光に当たっていない面に衝突しています。これらの粒子は非常に小さく、ピンの頭の100分の1程度のものですが、弾丸の約10倍の速度で飛んできます。それらは小さなクレーターを作るのに十分なエネルギーを持っているので、ジュノーの4つのカメラの1つで太陽光を反射するところを捕らえることができます。これらの塵がどの方向に向かって移動しているのか観測することで、科学者は太陽系のどこに起源したものかをトレースしました。カメラは多くの塵粒子の衝突を記録し、ジュノーの大きなソーラーアレイ(60平方メートルまたは600平方フィート)を、かつてない最大の塵検出器として使用することを可能にしたのです。ジュノーチームは、かつて宇宙空間で測定されたことのない宇宙塵粒子の個体の存在数を計測することができたのです。この発見は、地球物理学研究誌特集号でさらに議論されています。

次回木星の最新探査結果 – 3 of 3について

次は木星の不思議な雲(大気)についての最新画像による分析です。

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