国際宇宙ステーション(ISS)に搭載された複数の観測装置と、ジオスペース探査衛星「あらせ」との同時観測データから、ISSで観測される「電子の豪雨」現象の発生メカニズムを解明するための糸口がつかめました。
地上から約400km上空を周回するISSの「きぼう」日本実験棟船外実験プラットフォームには、高エネルギー電子・ガンマ線望遠鏡(CALET)、全天X線監視装置(MAXI)、宇宙環境計測ミッション装置(SEDA-AP)などの放射線計測装置が搭載されており、高エネルギー電子をはじめとする放射線を観測しています。これらの観測装置で取得されたデータから、突発的に数分間にわたってエネルギーの高い電子が降り注ぐ現象(以後、「電子の豪雨」現象)が起こることが知られていました。宇宙飛行士が安全に選外活動を行うためにも、この「電子の豪雨」現象を事前に予測するため、この現象の発生メカニズムの解明が期待されていました。

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左:ジオスペース探査衛星「あらせ」 ©ERG science team
右: 国際宇宙ステーション(ISS)「きぼう」日本実験棟に取り付けられたSEDA-AP、MAXI、CALET ©JAXA/NASA

片岡 龍峰 准教授(国立極地研究所)率いる研究チームは、「あらせ」とISSが同じ磁力線上を通過した機会のうち、ISSで「電子の豪雨」現象を観測した事例を選んで、ISSでの高エネルギー電子の測定結果と「あらせ」のプラズマ波動データの比較・解析を行いました。その結果、「あらせ」で観測されたプラズマ波動が原因となって「電子の豪雨」現象が発生したと推測される事例が見つかりました。さらに、3つの異なるプラズマ波動それぞれに対応して、「電子の豪雨」現象の時間変動パターンも異なることがわかりました。本研究成果は、「電子の豪雨」現象が発生するメカニズムを解明する糸口をつかんだとともに、宇宙天気予報の精度向上にもつながると期待されます。

JAXAでは、人工衛星や探査機、ISSで取得した観測データを世界中で利用していただけるよう、データをアーカイブし、公開しています。宇宙科学研究所では、科学データ・アーカイブセンター DARTS (Data ARchives and Transmission System)が、各プロジェクトチームと 共同で、各分野の研究者が利用しやすいデータを作成・公開しており、研究の実現にも大きな役割を果たしました。

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