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ボイジャー

ボイジャー2号が太陽系外の星間物質の電子密度の上昇を観測

2020年10月26日(月)17時50分
松岡由希子

「太陽圏」を脱したボイジャー NASA/JPL-Caltech

<1977年に打ち上げられた無人宇宙探査機「ボイジャー2号」は、太陽系を取り囲む「太陽圏」を脱し、なお星間物質の電子密度などを計測している...... >

NASA(アメリカ航空宇宙局)の無人宇宙探査機「ボイジャー2号」は、1977年8月に打ち上げられて以来、木星、土星、天王星での探査を経て、2018年11月、太陽系を取り囲む「太陽圏」を脱し、太陽から放出された太陽風が星間物質などと混じり合う境界面「ヘリオポーズ(太陽圏界面)」を通過した。「ボイジャー2号」に先立ち、「ボイジャー1号」も2012年に太陽圏を脱している。そしてボイジャーは今なお驚くべき宇宙の様子を観測しつづけている。

星間物質の電子密度

銀河系の星間物質の平均電子密度は、計算モデルにより1cm3あたり0.037個と算出されている。

しかし、米アイオワ大学の研究チームが2020年8月25日に学術雑誌「アストロフィジカルジャーナル・レターズ」で発表した研究論文によると、これら2機が太陽系外で実際に観測した星間物質の電子密度は、この計算値よりも高かった。

「ボイジャー2号」は、「ヘリオポーズ」を通過した直後の2019年1月30日、119.7天文単位(AU:約178億キロ)の地点で星間物質の電子密度を1cm3あたり0.039個と観測。2020年6月19日に124.2天文単位(約185億キロ)の地点で観測したデータでは、星間物質の電子密度は1cm3あたり0.12個で、2019年1月30日時点よりも高くなっていた。

同様の傾向は「ボイジャー1号」でも確認されている。「ボイジャー1号」が2013年10月23日に122.6天文単位(約182億キロ)の地点で観測した星間物質の電子密度は1cm3あたり0.055個であったのに対し、さらに20天文単位(約29.8億キロ)先の地点で観測した星間物質の電子密度は1cm3あたり0.13個であった。

あと5年で完全停止か

研究論文では「これらの密度勾配は、ヘリオポーズの外側の星間物質『極近傍星間物質(VLIM)』の特徴を示すものではないか」と考察している。その原因については、「星間風によって吹き飛ばされた物質がヘリオポーズに到達するにつれて遅くなり"渋滞"を引き起こすため」という説など、これまでに様々な学説が唱えられてきたが、研究チームは「ボイジャーがこれらの説を検証するために十分な航行ができるかどうかはわからない」と述べている。

ボイジャーは放射性物質が崩壊する際に熱を放射することで駆動する駆動放射性同位体熱電気転換器(RTG:原子力電池の一種)を使っていて、太陽光発電なしでも観測装置が稼働できるが、出力が低下しており、2025年には完全停止すると言われている。

Voyager 2 Trajectory through the Solar System 2017年時

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