木星の奇妙な脈動するオーロラは私たちが思っていた以上に謎に満ちている

大気圏の高いところで輝く北極光と南極光は、柔らかく、明るく輝いています。そして木星では、奇妙な輝きを放っています。

木星は、私たちの惑星と同様に、極地付近にはっきりとしたオーロラ（別名オーロラ）があります。オーロラは、荷電粒子が惑星または褐色矮星の磁場によって加速され、大気圏に激突したときに形成され、夜空に美しい光を作り出します。木星の場合、オーロラによって放出される電磁波の多くはX線です。X線は人間の目には見えませんが、木星のオーロラがどのように形成されるかをより深く理解するための鍵となります。

今週ネイチャー・アストロノミー誌に掲載された研究で、天文学者たちは、2007年と2016年にXMMニュートンとチャンドラ宇宙望遠鏡から得たデータを使い、ついに木星の南側のX線ホットスポットを詳細に観測することができたと発表した。驚いたことに、木星のX線ホットスポットは両半球で完全に同期していなかった。

地球の南半分では、X 線を多く含むオーロラが一定の速度で脈動し、約 9 分から 12 分ごとに急激に増加します。北半分のオーロラははるかに不規則で、南半分のオーロラとは一見独立したペースで暗くなったり明るくなったりします。これは、太陽活動によって発生するオーロラが予測可能な方法で北極と南極の両方に影響を及ぼす傾向がある地球とは異なります。

「木星のX線ホットスポットの挙動は、これらのオーロラがどのようなプロセスで生成されるのかという重要な疑問を提起する」と、研究の共著者であるリシア・レイ氏は声明で述べた。「木星の衛星イオの火山爆発から生じた太陽風イオンと酸素および硫黄イオンの組み合わせが関係していることはわかっている。しかし、X線放射の生成におけるそれらの相対的な重要性は不明だ」

科学者たちは以前、太陽嵐が木星のオーロラの活動増加を引き起こしていることを発見していたが、木星の巨大な磁場など他の要因がオーロラの形成にもっと大きな影響を与えているかどうかを知ることに興味を持っている。

木星のオーロラには、他にも謎が残っている。先月、NASAの科学者たちは、木星の磁場に渦巻く膨大なエネルギーを測定した。このエネルギーは、地球上で最も明るいオーロラを生み出すエネルギーの一種だが、その強さは木星の何十倍も強い。しかし不思議なことに、この高レベルのエネルギーは、木星で最も強いオーロラを生み出すことはなく、これも木星のオーロラが地球のものと完全に一致しない理由の1つである。

謎を解くには、さらに詳しく調べる必要がある。現在木星にいるジュノー探査機にはX線観測機器はないが、可視光線、電波、その他の電磁放射線の測定はできる。研究者たちは、より遠くにあるX線観測所と組み合わせることで、X線ホットスポットの観測結果をジュノーが大気圏で観測する他の物理的プロセスと照合し、最終的にこのオーロラの曖昧な起源を解明できると期待している。