
宇宙ハリケーンは、地球の極域電離層上で極めて静かな状況で発生する、巨大な漏斗状の渦巻状の磁気嵐である。 [1] [2]宇宙ハリケーンはオーロラ現象と関連しており、嵐の漏斗からの電子の降下によって巨大なサイクロン状のオーロラが発生する。[1] [3]科学者は、宇宙ハリケーンは磁場を持つ惑星の極域で発生すると考えている。[4]
地球上のハリケーン(熱帯低気圧)は、雷雨と地球の自転による角運動量によって大気圏内で発生し、海面からエネルギーを吸い上げますが、宇宙のハリケーンはプラズマが磁場と相互作用することで発生し、太陽風の流れからエネルギーを吸い上げます。
特徴
宇宙ハリケーンはプラズマで構成されており、非常に高速で回転する非常に高温のイオン化ガスで構成されており、回転速度は時速7,560キロメートル(4,700マイル)に達します。2020年、研究者は2014年8月20日の観測結果を使用して、北極で発生した大規模な宇宙ハリケーンを特定しました。このハリケーンは、高度110〜860キロメートル(68〜534マイル)のイオン化された上層大気である電離圏の基部で直径1,000キロメートル(620マイル)に及び、おおよそ北磁極上空に位置していました。[1] [5]
この宇宙ハリケーンは、電子の降下による複数の渦巻き腕を持つサイクロンのようなオーロラ斑、中心で水平方向の流れがゼロの強い円形のプラズマ渦(大気ハリケーンの目と同じ)、負から正への双極性磁気構造(円形の磁場の摂動を示す)、極電離層への大規模かつ急速なエネルギーとフラックスの蓄積(宇宙天気のスーパーストーム時のものと同等)を特徴としていた。嵐は電離層から地磁気線に沿って上方に広がり、北半球の昼側極磁気圏の大部分を覆った。[3]
さらに、この宇宙ハリケーンは、従来のハリケーンと同様に複数の渦巻き腕を持ち、反時計回りに回転していた。[1] [2]大規模なプラズマ嵐は、水の代わりに電子を降らせた。[4]回転するプラズマに囲まれた静かな中央領域には、降下する電子によって引き起こされる強い上向きの沿磁力線電流に関連する持続的なオーロラスポットがあった。[6] [7]電子雨は、嵐の下で巨大なサイクロン型のオーロラを生み出した。[3]
従来の宇宙天気擾乱とは異なり、宇宙ハリケーンは、太陽風の流れが遅く、惑星間磁場が北を向いている非常に静かな地磁気条件下で観測されましたが、従来の地磁気嵐を引き起こすには強い南向きの方向が必要です。これは、下層大気のハリケーンとのさらなる類似性を提供します。Accuweatherの気象学者は、ハリケーンが形成されるには上空の弱い風が必要であると指摘しました。[7]
効果
研究者らは、この嵐に伴う電子降下によってGPS 衛星、無線システム、レーダーが混乱する可能性があり、また近くの衛星の抗力も増大する可能性があると指摘している。 [4] [5] [6]また、低高度にあるあらゆるサイズの宇宙ゴミの軌道が変化する可能性があり、低軌道上の宇宙船にとっての危険性が高まっている。[1]しかし、これらの潜在的な宇宙天気への影響を除けば、この嵐が地球に与える影響はほとんどないと予想されている。[6]
発見
この現象は、中国の山東大学の研究チームによって発見された。彼らは2014年8月20日に北極圏上空の嵐を観測し、2021年にその性質を特定していた。[3] [4] [1]研究チームには、米国、英国、ノルウェーの科学者も含まれていた。[8]研究チームは宇宙ハリケーンを8時間観測した後、徐々に崩壊した。嵐は、太陽活動と地磁気活動が低い時期に観測された。 [2]ハリケーンのような嵐が上層大気で観測されたのはこれが初めてであり、以前は、そのような嵐が存在するかどうかは不明であった。[3] [5]研究者たちは、2014年に観測された嵐は地磁気活動が低い時期に発生したため、このような宇宙嵐は太陽系内外の磁場を持つ惑星では比較的一般的である可能性があると考えている。 [2] [5]
参照
参考文献
- ^ abcdef 張清和;張永良;チー・ウォン;ケルマール・オクサヴィク;ラリー・R・ライオンズ。マイケル・ロックウッド;楊恵源;タン・ビンビン。ヨラン・イダル・モーエン;ザンヤン・シン;ユー・ジャン・マー;王項羽。ヤ・フェイ・ニン。李東夏(2021年2月22日)。 「地球の極電離層を襲うスペースハリケーン」。ネイチャーコミュニケーションズ。12(1207)。 Springer Nature Limited: 1207. Bibcode :2021NatCo..12.1207Z。土井:10.1038/s41467-021-21459-y。PMC 7900228。PMID 33619284。
- ^ abcd 「研究者らが地球の電離層で『宇宙ハリケーン』を観測」。Sci-News。2021年3月2日。 2021年3月3日閲覧。
- ^ abcde Michelle Starr (2021年3月3日). 「北極上空で初めて『宇宙ハリケーン』が検出された」. Sciencealert . 2021年3月3日閲覧。
- ^ abcd Doyle Rice (2021年3月3日). 「研究によると、『宇宙ハリケーン』が北極上空に約8時間浮遊していた」 USA Today . 2021年3月3日閲覧。
- ^ abcd Aylin Woodward (2021年3月3日). 「科学者らが磁北極上空で渦巻く『宇宙ハリケーン』を発見。太陽から荷電粒子が降っていた」Business Insider . 2021年3月5日閲覧。
- ^ abc Brandon Specktor (2021年3月4日). 「北極上空で史上初の『宇宙ハリケーン』が検出」. Live Science . 2021年3月5日閲覧。
- ^ ab Adriana Navarro (2021年3月3日). 「科学者が『宇宙ハリケーン』の初の証拠を明らかに」Accuweather . 2021年3月5日閲覧。
- ^ 「新たな惑星現象警報:北極上空で初めて『宇宙ハリケーン』を検知」The Weather Company 2021年3月3日。 2021年3月5日閲覧。
