科学的成果

GEOTAILは、磁気圏の夜側に存在するプラズマシートで、高エネルギー粒子が作り出されるメカニズムを調べています。プラズマシートの電子は、極域電離層に降り込んでくる途中で、数千エレクトロンボルトまで加速され、極域大気と衝突してオーロラを光らせます。

なぜ、地球規模でオーロラが突然明るく輝き始めるのかという疑問について、GEOTAILは、オーロラ電子の源であるプラズマシートで、いくつかの大きな手がかりを発見しました。下図は、オーロラが突然明るく輝きだしたとき極上空から撮影されたオーロラの衛星写真を、GEOTAILが観測したプラズマシートのプラズマデータと並べて比較したものです。ほぼ3分おきの写真を左から右へ並べたものですが、夜側（写真右）の一点から、オーロラが輝きだすのとほとんど同時に、GEOTAILのいるプラズマシートで、秒速数百kmという強いプラズマ流（速度が赤い線で示してある）が急に出現していることがわかります。このような高速なプラズマの流れは、磁気圏尾部のプラズマシートで、磁気リコネクションという爆発的なエネルギー開放現象が生じたことを示しています。この図のオーロラの写真は、米国のPOLAR衛星が撮像したものです。このようにGEOTAILは、各国の衛星と協力して、磁気リコネクションの起こる場所や、起こるタイミングについて多くの新しい事実を見つけだしています。