惑星科学：火星の日出明暗境界線で観測された非常に高い高度のプルーム
Nature 518, 7540 doi: 10.1038/nature14162
火星縁（すなわち、観測される惑星の「境目」）は、そこで起きている複雑な大気現象を見る唯一の窓である。氷晶（CO2氷やH2O氷）の雲が、宇宙探査機や地上望遠鏡によって何度も観測されており、そうした雲は一般的に層をなしていて、その高度は常に100 km以下であることが示されている。さらに、大規模な砂塵嵐の際に浮遊した塵も60 kmまでの高度で見つかっている。一方、地殻の磁場異常によって制御されるオーロラ発光の非常に集中した局所的な斑点は、高度130 kmにおいて観測されている。本論文では、火星の明暗境界線（昼夜境界線）において地表から200～250 kmまたはそれ以上の高さ、従って電離圏と外気圏に十分達している所で2012年3月と4月の2回にわたり明るく極端に高高度のプルームが起きたことを報告する。それらは、キンメリア大陸の西経約195度、緯度約−45度の所で見つかり、南北方向と東西方向の両方に500～1000 km程度広がっていて、約10日間続いた。こうしたプルームは日々変動を示し、日出明暗境界線では見られたが、日没明暗境界線では見られなかった。このことは、10時間未満で急速に成長し、周期的にふるまうことを示唆している。我々は、光度測定を使って、2つの有力なシナリオを検討し、その性質を調べた。太陽放射を反射する粒子としては、塵よりも、有効半径が0.1 μmのCO2氷粒子かH2O氷粒子の雲が望ましい。これとは別に、以前にオーロラが見つかっている強い磁気異常のある領域の上空に、地球のオーロラの1000倍以上の明るさのオーロラ発光からプルームが生じた可能性がある。重要なことに、どちらの説明も火星の上層大気に関する現在の理解に反している。
