明滅オーロラとともに起こるオゾン破壊～宇宙からの高エネルギー電子が大気に及ぼす影響を実証～（2021.07.13）

研究情報

2021年07月14日

金沢大学の笠原禎也　教授および国立大学法人東海国立大学機構名古屋大学宇宙地球環境研究所らの国際研究グループは、宇宙のさえずりと呼ばれる特殊な電波によって、脈動オーロラと呼ばれる明るさが明滅するオーロラが発生した時に、オーロラを起こす電子よりも1000倍以上のエネルギーを持つバン・アレン帯（放射線帯）の高エネルギー電子が高さ60km付近の中間圏にまで侵入することによって、中間圏のオゾンが10%以上減少することを発見しました。

この過程は、本研究グループによって理論的に予測されていたもので、今回、宇宙航空研究開発機構（JAXA）「あらせ」衛星と北欧に設置されている欧州非干渉散乱（EISCAT）レーダー、及びオーロラ観測ネットワークによる国際共同観測と、本研究グループが開発したシミュレーションを組み合わせた研究によって実証されました。

この成果は、オーロラに伴う宇宙からの電子降り込みが、超高層大気（※1）だけでなく中層大気（※2）にも大きな影響を及ぼしていることを実証するものです。中間圏（※3）オゾンの変化は、気候変化にも影響を及ぼすことが指摘されている重要な過程であり、本研究の成果は、宇宙と地球大気との関係の新たな理解につながるという意義を持っています。

2023年度からは、国立極地研究所や名古屋大学などが参加するEISCAT科学協会によって、次世代の大型大気レーダーEISCAT_3Dの北欧での運用が開始され、宇宙と地球大気との結合過程の理解がさらに進むことが期待されます。

本研究成果は、2021年7月13日19時（日本時間）付英国科学誌『Scientific Reports』に掲載されました。