新しい研究:雷が宇宙の電子環境を乱す意外なメカニズムを発見

読了時間: 2 分
によって Jamie Olivos
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雷が空間に電子を拡散させながら落ちる。

Tokyoコロラド大学ボルダー校の研究者が、新たな事実を発見しました。地球の天候と宇宙天候に関連があることが判明し、雷嵐が地球の放射線帯に影響を与えることがわかったのです。この雷嵐は、高エネルギー電子を地球周辺の内側放射線帯から押し出すことがあります。この発見は、人工衛星や宇宙飛行士を危険な宇宙放射線から守る助けになるかもしれません。

地球の磁場によって形成される領域には、「内部放射線帯」があり、太陽からの荷電粒子を含んでいます。雷が発生すると、電波がこれらの帯へ送られ、電子を乱します。この乱れによって、電子が地球に向かって落ちる現象を「雷誘発電子降下」と呼びます。

重要なポイントを考慮してください。内側のベルトに存在する高エネルギー電子は、衛星に損害を与える可能性があります。この電子は大気の化学組成も変化させることがあります。一般的に、内側のベルトは安定しており、エネルギーが低い電子を持っています。

NASAのSAMPEX衛星のデータを用いて、研究者たちは1996年から2006年にかけて発生した45回の高エネルギー電子の増加を特定しました。これらの増加の中には、北アメリカでの雷の発生の直後に観察されたものもあります。このことは、地球の天気と宇宙天気が従来考えられていた以上に密接に結びついている可能性を示しています。

タイトル: 地球の放射と太陽活動が電子に与える影響

雷が落ちた後、地球からの電波は内帯の電子に影響を与えます。これらの電子は地球の両半球の間を高速で移動し、その度に一部が大気に入ります。太陽活動が活発な時期には、この過程がより頻繁に起こる可能性があり、太陽が多くの高エネルギー電子を放出するためです。

科学者たちは、これらの現象が発生するタイミングを解明しようとしています。この情報は、宇宙での人々や機器の保護に役立ちます。電子の急増を理解することで、衛星の機能を改善し、宇宙飛行士の安全を確保することができます。研究者は、これらの現象がどのくらいの頻度で、どのような条件で発生するのかを引き続き研究したいと考えています。この研究は、地球の気象と宇宙との相互作用を理解し、宇宙技術のより良い管理に繋がります。

この研究はこちらに掲載されています:

http://dx.doi.org/10.1038/s41467-024-53036-4

およびその公式引用 - 著者およびジャーナルを含む - は

Max Feinland, Lauren W. Blum, Robert A. Marshall, Longzhi Gan, Mykhaylo Shumko, Mark Looper. Lightning-induced relativistic electron precipitation from the inner radiation belt. Nature Communications, 2024; 15 (1) DOI: 10.1038/s41467-024-53036-4
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