彗星すいせいでも「オーロラ」が発生はっせいする

【2020年ねん9月がつ28日にち ヨーロッパ宇宙うちゅう機関きかん／NASA JPL】

地球ちきゅうのオーロラは、太陽たいようから流ながれ込こんでくる荷電かでん粒子りゅうし（太陽たいよう風ふう）が磁気圏じきけんを経へて大気たいきに衝突しょうとつすることで、大気たいき中ちゅうの粒子りゅうしを輝かがやかせる現象げんしょうである。同様どうようの原理げんりで発生はっせいするオーロラは、他たの惑星わくせいや衛星えいせいでも観測かんそくされている。そして、どうやら彗星すいせいでもオーロラの一種いっしゅが発生はっせいしているようだ。

遠とお紫外線しがいせん（紫外線しがいせんの中なかでも特とくに波長はちょうが短みじかい電磁波でんじは）の「オーロラ」が観測かんそくされたのは大おおきさ約やく3kmのチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星すいせい（67P：以降いこうCG彗星すいせい）である。同どう彗星すいせいでは2004年ねんに打うち上あげられたヨーロッパ宇宙うちゅう機関きかん（ESA）の探査たんさ機き「ロゼッタ」が2014年ねん8月がつから2016年ねん9月がつまで周回しゅうかい飛行ひこうして、彗星すいせいの核かくや周辺しゅうへん環境かんきょうを精密せいみつに観測かんそくしていた（参照さんしょう：「ロゼッタ、彗星すいせいに衝突しょうとつしミッション終了しゅうりょう」）。

「ロゼッタ」がとらえたチュリュモフ・ゲラシメンコ彗星すいせいの核かく（提供ていきょう：ESA/Rosetta/NAVCAM）

CG彗星すいせいを包つつむガス（コマ）が遠とお紫外線しがいせんで輝かがやいていることは以前いぜんから知しられていたが、これまでは地球ちきゅうで言いうところの「大気たいき光こう」と同おなじメカニズムだと推定すいていされていた。すなわち、太陽たいようからの光ひかり（特とくに紫外線しがいせん）がコマの中なかの水分すいぶん子こなどに当あたって電子でんしを放出ほうしゅつさせ、その電子でんしが別べつの水分すいぶん子こなどに衝突しょうとつすることで紫外線しがいせんで輝かがやかせているというわけだ（参照さんしょう：「ロゼッタ、彗星すいせいのコマで起おこる分子ぶんし分解ぶんかいプロセスを解明かいめい」）。

しかし、英えい・インペリアル・カレッジ・ロンドンのMarina Galandさんたちの研究けんきゅうチームが、ロゼッタに搭載とうさいされていた複数ふくすうの観測かんそく装置そうちのデータを組くみ合あわせて分析ぶんせきした結果けっか、コマのガスにエネルギーを与あたえていたのは太陽たいようからの光ひかりではなく、オーロラと同おなじように太陽たいよう風ふうだという結論けつろんに達たっした。水みずなどの分子ぶんしに電子でんしが衝突しょうとつするという段階だんかいは同おなじだが、その電子でんしはコマの中なかで紫外線しがいせんによって作つくられるのではなく、太陽たいよう風ふうに含ふくまれていた電子でんしが直接ちょくせつぶつかっているらしい。

CG彗星すいせいでオーロラが発生はっせいする仕組しくみ。左ひだりの太陽たいようから放出ほうしゅつされた太陽たいよう風ふうが彗星すいせいのコマに到達とうたつすると電子でんし（赤あか）が加速かそくされ、水分すいぶん子こに衝突しょうとつして分解ぶんかいさせ、そこから紫外線しがいせんが放はなたれる。画像がぞうクリックで拡大かくだい表示ひょうじ（提供ていきょう：ESA (spacecraft: ESA/ATG medialab)）

電子でんしなどの荷電かでん粒子りゅうしがガスに衝突しょうとつしてオーロラを発生はっせいさせるには、ある程度ていど加速かそくされる必要ひつようがある。地球ちきゅうなどの惑星わくせいでは磁気圏じきけんがその加速かそくを担になうが、彗星すいせいにはその磁気圏じきけんがない。それでも、彗星すいせいのコマと太陽たいよう風ふうの相互そうご作用さようによって荷電かでん粒子りゅうしを加速かそくすることができるという。「衛星えいせい、惑星わくせい、彗星すいせいでは磁場じば環境かんきょうがそれぞれ大おおきく異ことなりますので、それら全すべてでオーロラが見みられるというのは実じつに面白おもしろく、興味きょうみをひかれることです」（Galandさん）。

彗星すいせいのオーロラは、彗星すいせい自体じたいの環境かんきょうのみならず、オーロラを引ひき起おこす太陽たいよう風ふうについての理解りかいを深ふかめる上じょうでも役立やくだちそうだ。太陽たいようの放射ほうしゃが宇宙うちゅう環境かんきょうに与あたえる影響えいきょうの理解りかいが進すすめば、究極きゅうきょく的てきには、人工じんこう衛星えいせいや探査たんさ機き、月つきや火星かせいへ旅たびする宇宙うちゅう飛行ひこう士しを守まもることにつながるだろう。

オーロラ発生はっせいの解説かいせつ動画どうが（提供ていきょう：ESA (spacecraft: ESA/ATG medialab)）