ほこりまみれのプラズマ

プラズマと言えば電離したガスというイメージが有りますが、宇宙空間では微粒子と混在してる場合も有り。以下、機械翻訳
エンケラドスの噴煙は、新しい種類のプラズマ研究所です

２０１２年５月３１日
カリフォルニア州パサディナ － 最近のＮＡＳＡのカッシーニのミッションの結果が、土星の間欠泉衛星エンケラドスがプラズマ、あるいは暑いイオン化させられたガスの異常な行動を見るために特別な研究所を提供することを明らかにします。 これらの最近の調査結果で、若干のカッシーニ科学者が「ほこりまみれのプラズマ」と述べたと考えます、条件が理論を立てましたが、 エンケラドス の近くの現場で前に観察しませんでした。
カッシーニのフィールドと観測機器が衛星の南極地域からスプレーして同じくいつもの「重くて」、そして「軽い」標準的なプラズマの電荷をかけられた粒子の種類が噴煙の近くで実際に逆にされることを示す粒子からのデータ。 調査結果は地球物理学的な研究のジャーナルで２つの最近のペーパーで論じられます。
「これらはプラズマ科学のために本当に面白い発見です」、とタマス Gombosi 、ミシガン大学、アンアーバーで科学者ベースのカッシーニフィールドと学際的な粒子が言いました。 「カッシーニが新しいプラズマ物理学研究所を我々に提供しています。」
世界の問題の９９パーセントがプラズマのかたちであると思われます、それで科学者は（今まで）土星を直接イオンと電子のこの雲の行動を観察する地球以外の場所として使っていました。 エネルギーのその衝撃が天気と磁場ラインの行動のようなプロセスを促進させますから、科学者が太陽がエネルギーを土星のプラズマ環境に送る方法を勉強することを望みます。 彼らはこれらのデータを土星のプラズマ環境が地球と他の惑星のそれに類似していて、そしてどのようにと異なっているか理解するために使うことができます。
小さい、氷で覆われた衛星エンケラドスは、土星の周りに莫大な磁気の泡を満たすイオン化させられた物質の主要源です。 毎秒およそ２００の水蒸気の保管所（およそ１００キログラム） － アクティブな彗星と比べておよそ同じぐらい多く － が「タイガーストライプ」として知られている南極地の地域で長いひびから外にスプレーをかけます。 排出された問題は エンケラドスの噴煙 － 氷で覆われた粒子の複雑な構造 － と主に水蒸気である中立のガスを形成します。 噴煙は土星の磁気圏を満たすプラズマと相互に作用している帯電された微片に換えられます。
このユニークなガスほこりプラズマ混合の性質が、カッシーニプラズマスペクトロメータ、 磁気計 を含めて、多数の観測機器、 磁気圏 画像形成装置、とラジオとプラズマ波科学機器からのデータでミッションの間に明らかにされました。 科学者が最も面白く見いだしたことは粒子が連続的にサイズで小さい水クラスター（少数の水分子）から１インチ（１００ミクロン）の１０００分の１まで分布するということです。 （彼・それ）らは同じく大部分のこれらの粒子がそれらの表面で電子を閉じ込めるのを見ました。 噴煙からの電子の最高９０パーセントが大きい、重い穀物の上にくっつけられるように思われます。
この環境で、カッシーニが今明確に電荷をかけられたイオンが小さい、「軽い」プラズマの種になるのを見たそして否定的に穀粒が「重い」コンポーネントになると非難する. これはただ「標準的な」 プラズマ の反対に過ぎません、そしてそこで陰性の電子は陽イオンより軽い何千という時です。
ジャーナルの１２月号で発表されたペーパーで、カッシーニのミッションに関するスウェーデンの、そして合衆国科学者のチームが２００８年の間に エンケラドス の４機の宇宙観測機器からのラジオとプラズマ波科学道具発言を調べました。 電子密度が噴煙にそしてＥリングでイオン密度より通常ずっとより低いけれども、それらは エンケラドスの噴煙地域の中で高いプラズマ密度（イオンと電子両方）を見いだしました。 チームはほこり微片が１００万分の百１インチの１０００分の百に（１ナノメートルマイクロメーターに）サイズで掃いていると結論した否定的に電子に電荷をかける. 観察された「nanograins」の質量は少数の百から少数の何万という原子質量の部門（陽子質量）まで及んで、そして従って一緒に拘束された何千という水分子にテンを含んでいなくてはなりません。 少なくとも２分の１の否定的に電子がほこりと（彼・それ）らの相互作用に置かれると非難すで明確に微片原因に速度を落とされるイオンを請求する. ほこりが帯電されて、そして、プラズマの一部が曇るように、振る舞うから、このペーパーは問題のこの状態をたまたまちょうどプラズマにあるほこりから区別します。
「このような強いカプリングが、惑星間のスペースでよくある「プラズマのほこり」条件よりむしろ、いわゆる「ほこりまみれのプラズマ」の可能な存在を示します」、とスペース物理学のスウェーデンの研究所からのミチコ Morooka 、ペーパーとカッシーニラジオの代表執筆者とプラズマ波科学共同調査者が言いました。 「測定以外地球の高層大気で、スペースにほこりまみれのプラズマの本来の場所の観察が前にありませんでした。」
ほこりまみれのプラズマに、状態はほこりが同じくプラズマの共同の行動に参加するためにまさに正しいです。 これはプラズマの複雑さを増やして、その特性を変えて、そしてまったく新しい共同の行動を引き起こします。 ほこりまみれのプラズマが彗星燕尾服に存在するために考えられます、そしてほこりが太陽に響き渡ります、しかし科学者がめったにほこりまみれのプラズマを通して飛んで、そして決まった場所で直接その特徴を測る機会を持ちません。
別個の分析が、得られたデータに基づいてカッシーニプラズマスペクトロメータのそばに、電荷を持っている nanograins のプレゼンスが一つの超過の電子に対応するのを明らかにしました。 「スペクトロメータが我々に発見して、そして新しいクラスを分析することができるようにしたカッシーニプラズマは、道具が１９８０年代と９０代に設計されて、そして作られたとき、完全に予測できなかった微片に電荷をかけました」、とトム・ヒル、研究の代表執筆者とヒューストンでライス大学に本拠地を置く共同調査者が言いました。
Enceladus 羽毛の性質が２００４年から土星の磁気圏で居住していたカッシーニでフィールドの相乗的な性質と微片手段に帰せられて長い間に開示されました。 羽毛のオリジナルの発見の後に 磁気計 測定に基づいて、ケルン、ドイツの大学と土星の磁場の観察された心の動揺が否定的にプレゼンスを要求した見いだされる Braunschweig 、ドイツの大学からのヘンドリック・クリーゲルからのスベン・サイモンは羽毛にほこり穀粒を請求しました。 これらの調査結果は地球物理学的な研究スペース物理学の Journal の２０１１年４月と１０月の問題で報告されました。 イオンと中立の質量分析計のそばに得られた前のデータが羽毛ガスの複雑な成分を明らかにしました、そして宇宙塵分析者は羽毛穀物がナトリウム塩に富んでいたことを明らかにしました。 もし羽毛が液体水から始まったなら、このシナリオがただ生ずることができるだけであるから、それは表面下の大洋に説得的な証拠を提供します。
カッシーニが Enceladus の３つの計画された追加の接近飛行で羽毛地域の複雑な性質を調査し続けるでしょう。 カッシーニ - ホイヘンスのミッションはＮＡＳＡ、欧州宇宙機関とイタリアの宇宙局の協力的なプロジェクトです。 ジェット推進研究所、パサディナのカリフォルニア工科大学の階級、はＮＡＳＡの「サイエンス」のミッション理事会、ワシントンのためにミッションを管理します。 もっと多くのカッシーニ情報が http://www.nasa.gov/cassini と http://saturn.jpl.nasa.gov にあります。