宇宙：環からの「雨」が支配する土星の低緯度電離圏

土星の電離圏が生成されるのは、それ以外の場合では中性である大気が、高エネルギー荷電粒子の流れや太陽放射にさらされた際である。低緯度では、太陽放射は赤外領域で土星全体にわたって弱い発光を生じると考えられ、これは太陽による土星の均一な照明に対応する。しかし、低緯度電離圏で観測される電子密度は、モデルによる予測よりも低く、電離圏の温度は高い。土星と環の間に磁気的結合があることはこれまでに示唆されており、環からの水の流入によって、土星大気の予測よりも低い電子密度を説明できる可能性がある。本論文では、25〜60度の広い緯度帯にわたって広がり、より低緯度の背景発光に重なる特徴的なパターンを検出し、このパターンが土星の磁力線に沿って環の隙間にマッピングされる放射ピークを伴っていることを報告する。このパターンは、水に由来する荷電粒子が環の平面から電離圏へ輸送され、この流入は全球規模で、土星の上層大気表面の30〜43％を満たしていることを示唆している。この環からの「雨」は、電離圏の放射を変動させ、電子密度を抑えるのに重要である。

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