今日のNASA宇宙画像　惑星テラ見聞録

９０AUにいるボイジャー

Illustration Credit: Walt Feimer, NASA

写真の説明

　１９７７年に打ち上げられたボイジャー１号宇宙船は、現在、宇宙への人類の使節として最も遠く太陽からおよそ１２光時または９０天文単位（AU）にいます。
　そう、外惑星の軌道を越えて、ボイジャー１号は、太陽風と磁場で支配する範囲の太陽圏の端の近くで、深淵空間の領域に入っていると思われます。
　若干の議論を引き起こしていますけれども、まだ動いている計器からの新しい結果は、宇宙船が最終的に太陽風のターミネーション・ショックとして知られている断えず変動する境界線に遭遇することができたという徴候を示しました。
　この画像で図示するように、太陽からの風が劇的に減速して衝突するとき、それが薄い恒星間のガスに流れ込んで、泡形のターミネーション・ショックを起こします。
　より遠くの外で凪いで太陽圏の途切れを越えて、恒星間空間を通り過ぎる太陽圏の運動が、水中を動いているボートに類似するボウショックをつくる一方、太陽風と恒星間のガスが混ざり合い始めます。
　見通しとして、２０２０年頃までボイジャー１号と２号が、動くために十分な力と燃料を持っています。
　宇宙船は、年あたり３AU以上で恒星間空間の方へ惰性で進み続けます。

　今日の宇宙画像は、ボイジャー１号の太陽圏脱出に関してです。
　最近のＮＡＳＡ情報２００３年１１月５日、６日号で既に紹介していますので、関連ではなるべく重複しないものを取り上げてみました。
　ボイジャー号の経歴書と太陽圏の大雑把な様子についてです。
　２６年の飛行を改めて振り返ると、地球上やハッブル宇宙望遠鏡の観測では得ることのできないことばかりでした。
　特筆すべきことは、海王星の気候変動でしょう。
　今日の宇宙画像ページでも何度か取り上げていますけれども、極めて冷たい環境で大規模な気候変動がないと思われていた海王星の嵐観測は、外の惑星や天体にも生命の存在を示唆するものかもしれません。
　望遠鏡などの百観測よりも一回の実体による飛行データに勝るものはないようです。　2003-11-22 t.sasaki

Voyager at 90 AU

Illustration Credit: Walt Feimer, NASA

Explanation

Launched in 1977, Voyager 1 is now about 12 light-hours or 90 astronomical units (AU) from the Sun, making this spacecraft humanity's most distant ambassador to the cosmos. Well beyond the orbits of the outer planets, Voyager 1 is believed to be entering the realm of deep space near the edge of the heliosphere, the region dominated by the solar wind and magnetic field. Causing some debate, new results from instruments still operating have given indications that the spacecraft could finally be encountering a fluctuating boundary known as the solar wind's termination shock. Illustrated above, the bubble-shaped termination shock is produced when the wind from the Sun slows dramatically and piles up as it runs in to the tenuous interstellar gas. Still farther out, beyond the heliopause, solar wind and interstellar gas begin to mix, while the heliosphere's motion through interstellar space creates a bow shock, analogous to a boat moving through water. Estimates are that both Voyager 1 and 2 have enough power and fuel to operate until about the year 2020. The spacecraft continue to coast toward interstellar space at over 3 AU per year.

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　このサイトの翻訳文は、原文を正確に訳したものではありません。
　ページ作者の解釈による意訳ですから正確を期す方は、原文を参照して下さい。　t.sasaki

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　３Ｄ立体画像の付録です。交差法で立体的に見るには、左右の画像の中間(画像下の真ん中の黒点の上)に両目の焦点を合わせます。いわゆる、寄り目にします。平行法で立体的に見るには、左右のそれぞれの画像の下にある黒点の上の真ん中あたりに視線を持っていきます。このときには、両方の画像が、ぼんやりと見えるように画面をつき抜いてその先に焦点を当てるつもりで見ます。ほとんどを交差法にしています。平行法で見たい方は、画像をコピーして左右の画像を入れ替えてください。２００２年４月３０日ページに立体視の方法について掲載しています。

　ボイジャー１号は、１９７７年９月５日に、ボイジャー２号はその前の８月２０日に、共にタイタンIII E-ケンタウルス・ロケットで打ち上げられました。

　宇宙船の重量は７２１.9kgあり、放射性同位体で４２０Wの熱発電機（RTGs）を備えています。

　ＮＡＳＡのマリナー・シリーズの締めくくりとなった２台の宇宙船のボイジャー１号と２号は、外の太陽系を探査するそのシリーズの最初になりました。

　パイオニア１０号と１１号の任務の後をついで、ボイジャー１号と２号は、木星と土星及びそれらの惑星の衛星の他に惑星間の環境と磁気圏についても調査しました。

　ボイジャー２号の軌跡に設計されたオプションは、最終的に天王星と海王星の惑星についても似たような調査をすることになっていました。

　ボイジャー１号は、ボイジャー２号の１６日後に打ち上げられましたけれどもその軌跡は、１号よりも速い経路で１９７９年３月に木星に到着しました。

　ボイジャー２号は、４ヶ月程遅れて１９７９年７月に到着しました。

　それからボイジャー１号は１９８０年１１月を、ボイジャー２号は１９８１年８月を予定時期として土星に向かいました。

　その後、ボイジャー２号は、太陽系の外のガス惑星巨人の天王星に１９８６年１月、また１９８９年９月には海王星に到達しました。

　ボイジャー１号と２号で集められるデータは、外のガス巨人との遭遇で周回する期間だけとは限りませんでした。

　その惑星間の船旅飛行の間、ほとんど連続的にいろいろな分野と粒子実験と紫外線分光計でデータを集めて送信してきました。

　ボイジャーは、恒星間任務に名称を変更して、太陽風の影響の端である太陽圏の途切れを捜して、太陽系を出て、データ・コレクションを続けます。

　ボイジャー飛行の科学的な若干の結果について、リストしてみると以下のとおりになります。

　ボイジャー１号と２号の達成している総合的なリストは、宇宙全般にわたるほど広範囲です。そして、それらは非常に多くの分野でトップ・ランクに位置するほどの結果を提供しました。

　天王星と海王星の磁気圏で発見したのは、両方の惑星ともが高く傾斜する惑星の軸で相殺の作用がありそれらの源が示唆するのは、他の惑星の磁気圏とかなり異なっていました。

　ボイジャーは、木星に３つ、土星に３つ、天王星に１０、海王星に６つの合計で２２個の新しい衛星月を発見しました。

　木星の衛星月のイオが、活発な火山活動を有していると分かりました。それは、地球以外で太陽系で唯一の天体でした。

　また、トリトンが、活発な間欠泉のような構造と大気圏を持つと分かりました。

　地球上のオーロラ事象帯を木星、土星、海王星で発見しました。

　さらに、木星が、リングを持つと分かりました。（木星のリングについては、古代文献にも記載されていますが、土星のように地球上からの観測では確認されていませんでした。）

　土星のリングが、F-リングにおいてB-リングと組まれた構造で段を含んでいる分かりました。

　天王星と海王星のリングで新しく２つのリングを発見しました。元々、細かい物質から成っているリング弧だけであると考えられていたのが、完全なリングあると分かりました。

　大きな変化を起こすにはあまりにも冷たい環境と思われていた海王星の大気圏で、特別に大きな暗い斑点になった大規模な嵐雲を発見しました。

　太陽圏は、太陽風によって生じる宇宙の中の泡です。

　恒星間空間からの電気的に中間の原子がこの泡に浸透することができるけれども、実質的に、太陽圏での物質の全ては太陽から発散します。

　太陽風は、毎秒数百ｋｍ、地球付近でおよそ時速１６０万ｋｍの速度で、全ての方向に太陽から離れて流れます。

　はるかに冥王星の軌道を越えた太陽からのある距離で、この超音速の風は、恒星間の媒体であるガスに衝突するために失速するにちがいありません。

　最初のショックとして起こる亜音速のターミネーションショックを通り抜けなければなりません。

　それから、太陽風は失速して、太陽の後で彗星のような尾を恒星間の媒体の周囲の流れの方向へ作り出します。

　この亜音速の流れ範囲は、太陽圏の鞘（覆い）と呼ばれています。

　太陽圏の鞘（覆い）である太陽圏が恒星間の媒体に衝突する外面は、太陽圏の途切れと呼ばれています。

　正確な距離、そして、形、太陽圏の途切れは不確実です。

　パイオニア１０号と１１号、ボイジャー１号と２号のような惑星間の宇宙船は、現在、外の太陽系を旅行していて、結局太陽圏の途切れを通り抜けます。

　特定の磁場として太陽風は、粒子、太陽のコロナからのイオン化した原子と領域を作っています。

　太陽がおよそ27日で一度回転して、太陽風によって運ばれる磁場は螺旋に包まれます。

　太陽の磁場における変化は、太陽風によって地球などの惑星や太陽系の天体の外観である磁気圏で磁気嵐を生じさせます。

項目	宇宙論他
主題	宇宙論