宇宙の電磁波の「さえずり」がオーロラの「またたき」を制御
– 北極域での高速オーロラ観測と科学衛星「あらせ」による国際協調観測 –

本基盤 S プロジェクトメンバーの細川，三好，大山，小川，栗田を中心とする国際共同研究グループは、北極域（北欧、アラスカ）に設置された高速オーロラ撮像装置と、宇宙航空研究開発機構（JAXA）の科学衛星「あらせ」による協調観測を実施し、宇宙空間で発生するコーラス波動の秒以下で起こる変化（宇宙の電磁波の「さえずり」）に呼応して、地上から観測されたオーロラの秒以下の脈動が変動すること（オーロラの「またたき」）を初めて示しました。

地球周辺の宇宙空間（ジオスペース）にある高エネルギー電子は、人工衛星の障害を引き起こすなど人間の宇宙空間での活動に影響を及ぼします。また、最近の研究によって、これらの高エネルギー電子は地球大気の奥深くまで進入し、オゾン層を部分的に破壊する可能性があることも分かってきています。このように、ジオスペースの高エネルギー電子の振る舞いを知ることや予測することは、私たちの生活とも密接に関係しています。このジオスペースの高エネルギー電子の増加には、宇宙空間で発生する自然電波の一種であるコーラス波動が関係していると考えられています。

本研究成果は、様々なヴァリエーションを持つオーロラの形態が宇宙空間の電磁波の変動によって制御されていることを強く示唆しています。この関係を用いることで、地上からのオーロラ観測によって宇宙空間のコーラス波動の変化を推測することができます。観測衛星の数が制限されていることから宇宙空間での電磁波観測点は極めて少なく、観測によってコーラス波動の分布を直接知ることは難しいのが現状です。しかし、本研究成果により、地上からのオーロラ観測によって宇宙空間のコーラス波動の二次元分布を推測することが可能となります。本研究を応用して、地上からのオーロラ観測から高エネルギー電子の増減を予測することで、安全かつ安定した宇宙活動に貢献することが期待できます。

この研究成果は、2020年2月25日（英国時間10時、日本時間19時）に、Nature系の学術論文誌「Scientific Reports」のオンライン版に掲載されました。また、本研究の内容について以下のようにプレスリリースを行いました:

電気通信大学:
https://www.uec.ac.jp/news/announcement/2020/20200305_2430.html

名古屋大学:
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20200305_isee1.pdf

金沢大学:
https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/76824

国立極地研究所:
https://www.nipr.ac.jp/info/notice/20200305.html

東北大学:
https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2020/03/press20200305-01-saezuri.html
https://www.sci.tohoku.ac.jp/news/20200305-10981.html

JAXA:
http://www.isas.jaxa.jp/topics/002339.html