木星で急速に拡大するリング状のオーロラが観測される

NASAの木星探査機ジュノーが、木星の両極で急速に拡大するリング状のオーロラ「Auroral dawn storms」を観測しました。このオーロラは以前にもハッブル宇宙望遠鏡によって観測されていましたが、全体像が観測されたのは今回が初となります。

Detection and Characterization of Circular Expanding UV‐Emissions Observed in Jupiter's Polar Auroral Regions - Hue - 2021 - Journal of Geophysical Research: Space Physics - Wiley Online Library
https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JA028971

NASA’s Juno Reveals Dark Origins of One of Jupiter’s Grand Light Shows | NASA
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-juno-reveals-dark-origins-of-one-of-jupiter-s-grand-light-shows

SwRI scientists discover a new auroral feature on Jupiter | Southwest Research Institute
https://www.swri.org/press-release/swri-scientists-discover-new-auroral-feature-jupiter

木星は地球に比べて磁場が特に強い上、衛星であるイオによって吹き上げられた硫黄や酸素などのイオンが木星の磁気圏を満たしており、このイオンが高エネルギーの荷電粒子が気体を励起するため、地球よりも明瞭なオーロラが観測できることで知られています。この木星のオーロラの中でも特異だとされているのが、1994年にハッブル宇宙望遠鏡が木星の両極で観測した、紫外線のオーロラが連なったリングが短時間に激しく明るくなったり、広がったりする「Auroral dawn storms」です。

「Auroral dawn storms」は木星における特異なオーロラ現象として注目を集めましたが、ハッブル宇宙望遠鏡では角度の問題で「リングの側面側」からの観測しかできませんでした。しかし、木星を周回する探査機のジュノーによって、その全体像が初めて捉えられました。

以下がジュノーに搭載された紫外可視分光光度計が捉えた「Auroral dawn storms」の全体像。自転によって太陽が当たる位置に入ったリングはさらに輝きを増し、数百～数千ギガワットの紫外線を放出し、木星における通常のオーロラに比べて少なくとも10倍以上のエネルギーを木星の上空に放出するとのこと。

Evolution of a Dawn Storm in Jupiter’s Polar Auroras - YouTube

専門家によると、「Auroral dawn storms」は地球上で観測される「サブストーム(オーロラ嵐)」と呼ばれるオーロラに極めて近いそうです。サブストームは太陽風というプラズマの流れによって運ばれ地球の磁気圏に蓄えられたエネルギーが突発的に解放されることで生じる天体現象ですが、地球と木星の磁気圏は根本的に異なるため、サブストームと「Auroral dawn storms」に類似性が見られるのは、「極めて驚くべきこと」とのこと。

サウスウエスト研究所のジュノー・ミッションに関する主任研究員であるスコット・ボルトン氏は「木星が持つパワーは驚くべきもので、『Auroral dawn storms』のエネルギーは木星がいかに強力であるかを示す実例の1つです」とコメントしています。