科学者たちは地球のヴァン・アレン放射線帯に、人工衛星や宇宙船を破壊する恐れのあるいわゆる「キラー電子」を噴出する危険なホットスポットを発見した。
私たちの故郷である地球は、電荷を帯びた粒子が満ち溢れるドーナツ型のヴァン・アレン放射線帯に囲まれています。内側の放射線帯は地球表面から400マイルから6,000マイル（約6400キロメートル）まで伸びており、外側の放射線帯は8,400マイルから36,000マイル（約13,400キロメートル）まで伸びています。
ベルト内の電子と陽子はサイズが非常に小さいものの、光速に近い速度で飛び回っているため、かなりの衝撃を与えます。ベルトを通過する衛星はこれらの粒子に激しく衝突し、センサーやカメラなどの搭載電子機器に損傷を与える可能性があります。
これらのベルト内のキラー電子はさらに大きな危険をもたらします。そのエネルギーは数百万電子ボルトに達し、通過する宇宙船を完全に破壊したり破壊したりする可能性があります。
現在、日本の名古屋大学の科学者が率いる物理学者たちは、これらのキラー電子を生成するベルトの特定の領域に注目している。
「宇宙天気科学における重要な課題の一つは、ヴァン・アレン放射線帯におけるキラー電子の動態を理解することです」と、名古屋大学宇宙地球環境研究所の三好良純教授は今週述べた。「今回の研究結果はモデリングを改良し、ヴァン・アレン放射線帯におけるキラー電子のより正確な予測につながるでしょう。」
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研究者たちは、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の「あらせ」衛星とNASAのヴァン・アレン探査機のデータを分析することで、このキラー電子ホットスポットを発見した。地球物理学研究論文誌に掲載された論文によると、このホットスポットは50万電子ボルトから200万電子ボルトのエネルギーを持つ加速電子流を放出している。
科学者たちは、これらのキラー電子は超低周波プラズマ波と相互作用した後に飛び上がると考えています。この論文はこの考えを裏付けています。ヴァン・アレン探査機は、ホットスポット領域を含む外縁帯の片側で、電子が実際にこれらの超低周波波と相互作用している兆候を検出しました。しかし、ホットスポットのない外縁帯の反対側では、これらの超低周波プラズマ波は全く存在しませんでした。
これらのキラー電子ホットスポットの位置をマッピングすることで、科学者は宇宙船をそのような危険な環境に送ることを避けることができます。
以前の研究により、60年前の理論が裏付けられました。この理論では、ベルトの周りを飛び回る高エネルギーの陽子と電子は、宇宙線によって原子が破壊された結果であるとされています。地球の磁場はこれらの荷電粒子を2つの集中領域に閉じ込め、前述のヴァン・アレン帯を形成します。核実験などの人間活動によっても、地球の周囲に数週間から数年にわたって持続する人工的なヴァン・アレン帯が形成される可能性があります。®
