ヴァン・アレン探査機、超高速電子を阻む鋭い境界を発見

2014年後半、2012年に打ち上げられたNASAの双子探査機「ヴァン・アレン・プローブ」の研究チームが、放射線帯について意外な特徴を報告した。放射線帯とは、地球の磁場に捕らえられた荷電粒子がドーナツ状に分布する領域である。

探査機は、外側の放射線帯に非常に鋭い内側の境界があることを捉えた。光速に近い速さで動く超相対論的電子は、この境界を越えて地球に近い領域へほとんど入り込まなかった。境界は研究者の予想より明瞭で、強い磁気嵐の間も保たれていた。

観測装置チームを率いたコロラド大学の宇宙物理学者ダニエル・ベイカー氏は、この現象を目に見えない壁にたとえ、「ガラスの壁のようだ」と述べた。成果は科学誌ネイチャーに発表された。

この発見が重要だったのは、高エネルギー電子が人工衛星を損傷し、宇宙飛行士にも危険を及ぼし得るためである。地球に最も近い領域は考えられていた以上に守られていることが示唆され、粒子を遮る仕組みへの疑問も生まれた。その後、日本の探査機「あらせ」などの観測により、この防護がどれほど固いのかが改めて検討されている。