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天文学:木星の極付近でしばしば発生する600 MHzの雷空電

Nature 558, 7708 doi: 10.1038/s41586-018-0156-5

木星では、訪れた全ての探査機によって、夜側の可視光撮像とホイッスラー空電(雷によって生じる電波)の痕跡を通して、雷が検出されている。木星の雷は、対流性の水雲の混合相(水–氷)領域において、凝結した液体の水と水氷の粒子の間の電荷分離機構を通して生じると考えられ、これは地球における(雲間)雷の発生機構とよく似ている。ギガヘルツ周波数までの広い電波スペクトルにわたって放射する地球の雷とは異なり、木星の雷は、メガヘルツ領域において信号を探査しているにもかかわらず、キロヘルツ周波数でしか検出されていない。この違いに対して考えられる説明としては、電離層の強い減衰や、地球の雷よりもずっと遅い雷放電が提案されている。本論文では、探査機ジュノーに搭載されたマイクロ波放射計によって、木星の雷空電(広帯域の電磁パルス)を600 MHzで観測したことを報告する。こうした検出結果は、これまで考えられていたように、木星の雷放電と地球の雷がそれほど異なっていないことを示唆している。ジュノーによる最初の8回の軌道周回では、全球で377の雷空電が検出された。我々は、雷が極域によく見られ、赤道付近には見られず、また最も頻繁に見られるのは北半球の北緯40度より高い緯度域であることを見いだした。雷の分布は湿潤対流活動の代理指標であり、湿潤対流活動は惑星内部から外側へのエネルギー輸送の重要な源であると考えられることから、極方向へ向かう対流の増大は、極方向に選択的に重み付けられた外側へ向かう内部熱フラックスを示している可能性がある。湿潤対流の分布は、木星の組成、全球循環、エネルギー輸送を理解するのに重要である。

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