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ボイジャー1号、星間空間へ

NASAのボイジャー1号からのデータは未来の星間空間を指し示す

DC Agle and Dwayne Brown, June 14, 2012


この画家による概念図はNASAの2機のボイジャー宇宙機が、我々の太陽の周りにある荷電粒子の泡の外殻に当たる、ヘリオシースと呼ばれる荒々しい宇宙領域を探査しているところ。Image credit: NASA/JPL-Caltech

NASAの宇宙機ボイジャー1号からのデータは、この尊敬される深宇宙探査機が、我々の太陽系外から来る荷電粒子の強さが著しく増える宇宙領域に遭遇していることを示す。ボイジャーの科学者たちはこの急上昇を見て、必然的だが歴史的な結論に一段と近づいた。即ち人類で最初の星間空間への使者は、我々の太陽系の縁にいる。

「物理法則はいつの日かボイジャーが星間空間に突入する最初の人工物になることを予想するが、その日がいつになるかはまだ我々には正確には分からない」、とパサデナにあるカリフォルニア工科大学のボイジャープロジェクトの科学者エドワード・ストーンは話した。「最新のデータは我々が明らかに物事がより急速に変わる新しい領域に入っていることを示している。非常に興奮する話だ。我々は太陽系の境界に近づいている」。

データはボイジャー1号から地球上にあるNASAの深宇宙通信網のアンテナまで、111億マイル(178億キロメートル)を16時間38分かけて送られる。このデータは34歳を迎える宇宙機に搭載された二つの高エネルギー望遠鏡が測定した荷電粒子の数を詳しく教えてくれる。これらの高エネルギー粒子は我々の近隣宇宙にある恒星が超新星になった時に生成されたものだ。

「2009年1月から2012年1月まで、ボイジャーが遭遇した銀河宇宙線の量は徐々に約25パーセント増えてきた」とストーンは話した。「さらに最近、そのエネルギースペクトル部分において、我々は非常に急速な拡大を見ている。5月7日から、宇宙線の衝突は一週間に5パーセント増え、一ヶ月間に9パーセントも増えた」

この著しい増加は、宇宙探査に新しい時代が到来したことを告げる重大な秒針の一歩を作るのに必要な三つ組のデータセットのうちの一つだ。第二に重要な、宇宙機にある二つの望遠鏡からの測定値は、太陽圏の内側で生成される高エネルギー粒子の強さだ。これは太陽が自身の周りに流す荷電粒子の泡である。これらの太陽由来の高エネルギー粒子の測定値にはゆっくりとした下降が見られるが、ボイジャーが太陽系境界を突き破った時に予想されるような、突然の下落はない。

ボイジャーの科学者たちが大きな変化を明らかにすると考える第三のデータセットは、宇宙機を取り囲む磁力線の向きの測定値だ。ボイジャーはまだ太陽圏の中にいるが、これらの磁力線は東西に走っている。チームは、ボイジャーが星間空間へと進む時に、磁力線の向きがより南北方向になると予想している。そのような分析には数週間かかり、ボイジャーのチームは現在その最新データセットを処理しているところだ。

「1977年に二機のボイジャーが打ち上げられたとき、宇宙時代は始まってから20年しか経っていなかった」とストーンは語った。「チームにいる我々の多くが星間空間に達することを夢見たが、そこに達するまでの旅がどれだけ長くなるのか――あるいは、我々があまりに多くの時間とエネルギーをつぎ込んだこれら二機の探査機が、果たしてそこにたどり着くまで十分長く動いてくれるのかも、知る方法がまったくなかった」

1977年に打ち上げられたボイジャー1号と2号は、今でも機能している。ボイジャー2号は太陽から91億マイル(147億キロメートル)以上遠くにいる。両機とも、外惑星の近隣より外側の太陽系および太陽系外を探査するための延長ミッションである、ボイジャー星間ミッションの一部として運行されている。NASAのボイジャー二機は、人類とその探査欲求の最も遠い活動的代表者である。

ボイジャー宇宙機はカリフォルニア州パサデナにあるNASAジェット推進研究所で構築され、本研究所によって両機とも運行され続けている。JPLはカリフォルニア工科大学の一部門だ。ボイジャーミッションはNASA太陽物理系観測の一部であり、ワシントンにあるNASA科学ミッション局の太陽物理学部門の資金を得ている。

ボイジャー宇宙機についてのさらなる情報はhttp://www.nasa.gov/voyagerを参照。

JPL Press Release
Data From NASA's Voyager 1 Point to Interstellar Future
DC Agle and Dwayne Brown, June 14, 2012

関連論文
D. J. McComas, et al.
The Heliosphere’s Interstellar Interaction: No Bow Shock
Science 8 June 2012: Vol. 336 no. 6086 pp. 1291-1293 DOI: 10.1126/science.1221054
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