image: An image of Jupiter taken by the Juno spacecraft. view more
Credit: J.E.P. Connerney <i>et al</i>., Science (2017)
木星探査機ジュノーは2016年8月27日、太陽系の中で最大の惑星である木星を初めて近接通過した。ジュノーは、木星の両極を通過する長楕円軌道を周回して、木星の雲頂の5,000 km以内に潜り込むので、ジュノーのミッションによって、科学者たちは新たな方式で木星を観測することが可能になる。Science に今回掲載された2件の新たな研究では、ジュノーの木星との最初の遭遇に関する結果が報告されている。一方の研究では、Scott Bolton らが、木星の雲頂の真上を通過するジュノーの飛行から得られた結果を紹介している。以前観測されていなかったが、木星の極の画像では、明るい楕円形の形状の混沌とした光景が示されており、土星の極域とは非常に異なっている。時間経過を記録したジュノーの映像から、この楕円形の形状をした現象が、一群の大竜巻であり、差し渡しの直径が1,400 kmに達するものもあったことがわかった。ジュノーが木星の雲頂を通過する際に、木星大気深部の熱構造が測定された。これらの測定データから、予想外の構造が示されており、著者らは、アンモニアが木星大気深部から湧き出して、巨大な気象系が形成されていることが示されていると解釈している。木星の重力場が測定されており、木星の大気構造および木星には固い核があるのかを理解するのに役立つであろう。巨大なガス惑星である木星の磁場に関する分析から、木星の近傍では、木星の磁場の強度が予想を大幅に超えていて、モデルで予測されるよりかなり強い7.766ガウスであり、地球の磁場の概ね10倍であることが明らかにされている。
別の研究では、John Connerney らが、木星のオーロラおよび木星の磁場が太陽風よりも支配的な領域である磁気圏に関するデータを示している。ジュノーは2016年6月24日、木星の大気に進入した際、この巨大な惑星の弧状衝撃波に遭遇しており、これは本質的に定常衝撃波であった。ジュノーが木星に接近した際、1つの弧状衝撃波にだけ遭遇しており、後の軌道では複数の弧状衝撃波に遭遇していることと比較すると、この1つの弧状衝撃波だけとの遭遇の際、木星の磁気圏が拡大していたことが示唆されると、著者らは述べている。ジュノーが極の上方に位置する際の特異な視点が活用され、ジュノーによって下方に移動する電子線が検出されているが、この電子線によって木星の上層大気にエネルギーがシャワーのように注ぎ込まれており、ジュノーが紫外線および赤外線の画像によって観測した巨大なオーロラにエネルギーが与えられている可能性がある。興味深いことに、これらの電子線シャワーは、地球で発生する事象とは異なる分布であると思われ、木星とその宇宙環境との間の相互作用に関して、根本的に異なる概念モデルの必要性が示唆されると、著者らは述べている。
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