太陽系外惑星─電気的宇宙論お勉強シリーズ⑦(木星と土星が太陽系の初期構造を破壊した)

木星は一連の衝突を起こして内惑星を粉々にした後、現在の軌道に後退した

久しぶりの「電気的宇宙論お勉強シリーズ」の7回目です。
今回の本題である「ガス惑星である土星と木星の驚異的な電気的環境」の紹介からは多少外れますが、興味を引かれたひとつは「天文学者たちは、太陽系が形成された後に劇的な変化があったのではないかとますます考えるようになった」という指摘です。時計仕掛けのように変わらない太陽系という概念が崩れ始めたということでしょうか?

さまよう木星が、私たちの奇妙な太陽系を説明できるだろうか?』という記事から引用します。

木星は太陽系内の現在の位置まで後退する前に、太陽に向かって内側へと移動したと考えられている。(写真提供:NASA/カッシーニ)

木星は太陽系内の現在の位置まで後退する前に、太陽に向かって内側へと移動したと考えられている。(写真提供:NASA/カッシーニ)

科学者によると、木星は太陽系内を旋回し、一連の衝突を起こして内惑星の第一世代を粉々にした後、現在の軌道に後退したという。……この研究結果は、天文学者が近年発見した数百もの他の惑星系と、太陽系がなぜこれほど異なるのかを説明するのに役立つ。

……私たちの太陽系を、これらの他のすべての惑星系と照らし合わせて見ることができるようになった今、最も興味深い特徴のひとつは、水星の軌道の内側に惑星が存在しないことだ。私たちの銀河系の標準的な惑星系は、驚くほど短い公転周期を持つ超地球 super-Earths の集合体のようだ。私たちの太陽系は、ますます変わり者のように見えてきた。
……今回の研究では、木星と土星の形成についての有力なシナリオの意味を探った。このシナリオは、2011年に天文学者チームが提案したもので、"グランドタック Grand Tack “と呼ばれている。このシナリオでは、木星はまず太陽に向かって内側に移動し、土星の形成によって逆に外側に移動して現在の位置に来るというものだ。

……惑星探査機は、銀河系内の恒星を周回する1,000個以上の太陽系外惑星を検出し、そのうち500個近くが複数の惑星を持つ系であることがわかっている。これらの観測から"典型的な"惑星系として浮かび上がってきたのは、地球の数倍の質量を持つ数個の惑星("超地球"と呼ばれる)が、水星が太陽に近づくよりもはるかに母星に近い位置を周回しているというものである。また、木星のような巨大な惑星がある系では、太陽系の巨大惑星よりもはるかに母星に近い傾向がある。質量が比較的小さく、大気が薄い岩石質の太陽系内惑星は、かなり変則的な存在であることがわかる。

……地球の低軌道上で人工衛星が破壊されたときに心配するのと同じことだ。衛星の破片が他の衛星にぶつかり、衝突の連鎖反応が起きる危険性があるからだ。今回の研究では、木星が太陽系内でそのような衝突の連鎖を起こしていたことを示している。

カリフォルニア大学サンタクルーズ校の天文学・宇宙物理学教授で学科長のグレゴリー・ラフリンは、この論文の共著者

つまり、最近見つかってきた太陽系以外の惑星系と比較すると、私たちのいるこの太陽系は"変わり者"だということです。

70年前にヴェリコフスキーが、惑星がその軌道を変えたという説を発表したときには、主流の科学界から嘲笑を浴び無視されましたが、やっと、その可能性に気付き始めたということでしょうか?

また、天文学の標準理論においては、予測の失敗の亊例には事欠かないようです。この動画で挙げられている例だけでもずいぶんあります。
木星の"全くの勘違い" : NASAのジュノー・ミッションから科学者が得たもの』から引用します。

「我々の考えは、内部構造、大気、そして磁気圏についてさえも完全に間違っていた」
「我々はただびっくりした」
そしてこの記事の締めくくりの言葉として、
「ボルトンは講義の最後に、大学院生へのメッセージを述べた。ボルトンは講義の最後に、大学院生へのメッセージとして『理論の研究を続けなさい。教授の言うことを信じてはいけない』」

宇宙を扱った記事には共通のパターンがあるようです。探査機や宇宙望遠鏡で何か予想外の現象が見つかると、これまでの理論では説明できないとか、新しいアイデアを必要とするとか、計算をやり直す必要があるとか、数学的不一致は現在かなり深刻だとか、ギャップを埋めるために新しい粒子を発明しなければならないとか、ダークエネルギーが宇宙の初期の歴史での動作とは異なる方法で動作するとか…… そして〆の言葉は「かなりエキサイティングです」というようなコメントで終わるというパターンです。
期待を持たせたいのか、まだまだ分からないことがいっぱいあるんだよということを言いたいのか知りませんが、ただの話題作りという記事が多いです。これではテレビのうんざりするような犯罪とか事件の報道と取り上げ方、変な風邪の嘘報道とパターンとしてはあまり変わらない気がします。目新しいだけで、恐怖心を持たせたり、一時的な好奇心を満たそうとするだけで、認識が深まることはありません。

さて、今回は宇宙が電気的である10の理由のうちの7番目「帯電した惑星(太陽系外惑星)」です。

要約
このシリーズでは、すべての天体を見るための劇的に新しい方法の証拠を提示してきました。エレクトリック・ユニバースでは"宇宙の島"はどこにもありません。広大な宇宙空間では、導電性の媒体であるプラズマに電流が流れ、電磁気的にガスや塵をピンチして星や惑星を形成しています。前回は、太陽と地球を含むすべての惑星をつなぐ、私たちの住む太陽系内惑星の電気回路を紹介しました。今回は太陽系外縁部に焦点を当て、ガス惑星である土星と木星の驚異的な電気的環境を紹介します。

帯電した惑星(太陽系外惑星)
Charged planets outer solar system

このシリーズでは、すべての天体を見るための新しい方法の証拠をドラマチックに提示してきました。エレクトリック・ユニバースでは、宇宙のどこにも"島"はありません。膨大な宇宙の距離を超えて、導電性の媒体であるプラズマに電流が流れ、電磁気的にガスや塵を挟み込み、星や惑星を形成しています。前回は、太陽と地球を含むすべての惑星をつなぐ太陽系内の天界の電気回路に焦点を当てました。今回は太陽系外縁部に焦点を当ててみましょう。ガス惑星である土星と木星のとてつもない電気的環境は、宇宙が電気的である10の理由のうちの7番目です。

土星とその月の電磁気的構造

太陽系外縁部の電荷を帯びた惑星

NASAの木星探査機ジュノーと土星探査機カッシーニは、それぞれ惑星科学を根底から揺るがすようなデータを提供してくれました。この発見は、標準理論 standard theory の失敗とエレクトリック・ユニバースの予測の成功とを劇的に対比させています。

今回は、NASAの研究者の言葉を借りれば、木星の大気に関する科学者の基本的な考えが"完全に間違っていた"ことを証明したジュノー(探査機)の発見について紹介します。チームが最初に報告した最大の驚きは、すでに途方もなく強力だと思われていた木星の磁場が、これまで考えられていたよりも2倍強いということでした。

木星の磁場
木星の磁場

また、木星の大気の乱れは、極域で急速に変化するサイクロンが、研究者の想像をはるかに超えて劇的で"奇妙"なものであることを証明し、"あぜんとさせる"と言われています。ジュノーの主任研究員であるスコット・ボルトンは「ほんの10年前に極の写真を見せられても、それが木星だとは想像できませんでした」と述べています。

木星の極域

惑星の内部構造についての科学者の推定も、同様に厄介なものでした。

木星の内部構造

スコット・ボルトンはspace.comの2018年1月10日の記事で「我々の考えは、内部構造、大気、(そして)磁気圏についてさえも完全に間違っていた」と述べています。記事は続きます。
「天文学者たちは、木星には非常に小さくて密度の高い核があるか、あるいは核がないのではないかと考えていた。しかし、ジュノーのデータにより、木星には巨大で “ファジー( はっきりしない )“なコアがあり、それが部分的に溶解している可能性があることが判明した。科学者たちの予想とデータの間にあるこの矛盾は、巨大ガス惑星についてまだ知らないことがたくさんあることを示唆している、とボルトンは説明している」

研究者に欠けている理論的基礎を知るための重要な手がかりは、space.comのレポートにある次の記述にあります。
「不思議なことに、木星のオーロラは、天文学者が特定できない謎の物理的な力で動いているようだ。数学的な計算によると、木星のオーロラは地球の10〜30倍程度のエネルギーを持つはずだが、木星では明らかな理由もなく数百倍の強さのオーロラが観測されている」

木星のオーロラ
木星のオーロラ
木星のオーロラ

木星のX線オーロラは、木星の衛星からの火山噴出物との相互作用により、ある種の局所的な電荷分離が生じていると考えられていました。その観点から、NASAの研究者であるランディ・グラッドストーンは次のようにまとめています。
「……火山性の月イオは……木星の回転する磁場に酸素と硫黄のイオンを吐き出している。このイオンは、何らかの方法で木星の極に到達し、電界によって下の惑星に向かって飛んでいく。大気圏に突入すると、最初はぶつかった分子に電子を奪われるが、速度が落ちるにつれて電子を取り戻していく。"荷電交換反応"で強烈なX線オーロラが発生する」

ここには、宇宙のあらゆるスケールの、宇宙科学者に数え切れないほどの驚きをもたらす根本的な原因があります。それは天体が “正味の電荷"を持つことはあり得ないという信念です。

木星

※正味の電荷:物体や空間において、その中に電荷を持つ粒子が複数存在するとき, 各粒子の持つ電荷量の合計を、その物体や空間の「正味の電荷量」と呼ぶ。正電荷と負電荷が等量だけ存在するときは正味の電荷量はゼロである。この状態を中性という。

しかし、この時代遅れの考え方は今では否定されています。著者のエミリー・アンダーウッドによる2017年10月のサイエンスブログで報告されたように。

大規模な電界が木星のX線オーロラを動かすことができるか?
大規模な電界が木星のX線オーロラを動かすことができるか?

タイトルは題して『大規模な電界が木星のX線オーロラを動かすことができるか?』
「木星の極の上にある平行な電場の粒子のサインが明らかになった。木星の極の上では、極付近の電子が上に向かって移動して木星から離れ、陽子などのイオンが下に向かって大気中を移動していた。この100万電子ボルトを超える巨大な電位が、X線オーロラのエネルギー源となっていることを説明できる可能性があると著者らは述べている」

エレクトリック・ユニバースでは、非常に強力な木星のオーロラも、奇妙で乱れた極地の嵐も、惑星の強力な磁場も、すべて最終的には太陽からの電気的なビルケランド電流が惑星の極に集中することによって引き起こされていると考えてきました。

木星のオーロラ
木星のオーロラ
太陽からの電気的なビルケランド電流
木星の電気的な流れ、ビルケランド電流

この連載で何度も述べてきたように、近年、電気工学の元教授であるドナルド・スコット博士は、ビルケランド電流の構造を数学的にモデル化しました。

ビルケランド電流は、地球上のオーロラや土星の両極で劇的に見られる逆回転する円筒 counter-rotating cylinders(逆回転シリンダー)として視覚的に確認することができ、木星の北極では少なくとも15個の逆回転する円筒として画面に映し出されます。

ドナルド・スコット博士
ドナルド・スコット博士
ビルケランド電流の構造
ビルケランド電流の構造
カウンターローテーション(スピンターン?)
カウンターローテーション(スピンターン?)
離散的な半径では、物質の殻が逆回転している様子がよく観察される。
土星、逆回転している様子
土星
木星、逆回転している様子
木星

本連載で一貫して述べている物理学の法則は「電流は、電気の流れだけが磁場を発生させる」というものです。地球や他の惑星の磁場は、内部のダイナモによって生成されたものではなく、ジュノーのデータはすべてこの主張を明確に裏付けています。

木星の巨大な磁場

ミッションの科学者たちは、惑星の奥深くにあるダイナモを想像したモデルがすべて否定(論駁)されたことを認めました。

ニューサイエンティストcomによると「木星の巨大な磁場が予想以上に強く、不規則であることがわかり、衝撃を受けた。これまでの不規則な磁場は、それを動かしているダイナモが木星内部のより高い位置、おそらく金属水素の層から発生している可能性を示している」

スコット・ボルトンは「すべての理論が間違っているとは思わなかったが、我々が予想しなかった動きがこの惑星で起こっている」と述べています。

木星のオーロラは地球上の物理法則を無視している

木星のオーロラは地球上の物理法則を無視している

しかし、標準的な理論による予測がすべて"間違っている"ということになっても、木星の磁場の源は木星内部からではなく、木星の極にはっきりと見られるビルケランド電流によって誘導されているという、エレクトリック・ユニバースの支持者たちが常に主張してきたことを研究者たちに考えさせるものではありませんでした。

また、エレクトリック・ユニバースでは、天文学では考えられないほど巨大な電気回路が木星システムに存在し、ガスジャイアントとその衛星をつないでいると予測しています。

土星探査機カッシーニのミッション

土星探査機カッシーニのミッションでは、土星の衛星エンケラドスのプルーム(煙・雲の柱)と呼ばれる部分の電流を、探査機の磁力計で5%程度しか検出できていませんでした。カッシーニのラングミュアプローブ(プラズマ測定機)のデータによると、実際には1,000万アンペアを超える電流が流れている可能性があるといいます。

同様に、木星の衛星イオで見られる劇的な放電は、木星の電流システムが真の原因であり、天文学者は長い間、"火山の噴出"と誤認していました。しかし、いわゆるプルームが低温火山で生成されるという考え方は、発見によって何度も否定されています。

火山の噴出ではない

いわゆるプルームの最も驚くべき特徴は、そのフィラメント状の構造にありました。イオのトゥワシュトラパテラエ地域に関するウィキペディアの公式ページには、高さ300キロ以上の"プルーム"が、まだ説明されていないフィラメント構造を示していると書かれています。しかし、これまで何度も説明してきたように、この声明は事実に反しています。

トゥワシュトラパテラエ:木星の衛星イオの北極付近には、火山活動の活発な地域を構成するトヴァシュタル・パテラがある。パテラと呼ばれる火山性のクレーターが連なっている。ヒンドゥー教の鍛冶屋の神、トヴァシュタールにちなんで名付けられた。……太陽からの背景光によって、まだ説明されていないフィラメント状の構造がはっきりと見えた。

1979年には、著名な宇宙物理学者であるトーマス・ゴールドが、イオの火山活動は高エネルギー放電活動であると提唱していました。

その9年後、プラズマ物理学者のアンソニー・ペラット博士と共著者のアレックス・デスラーは科学論文の中で、イオのいわゆるプルームを最もよく表しているのはプラズマガンであり、火山のプルームには決して見られない明確なフィラメント構造を生み出すメカニズムであると書いています。

プラズマ

1996年、ガリレオ探査機がイオに到着する前に、物理学者のウォル・ソーンヒルは
✭「いわゆるプルームが月面を移動していることが発見される」
✭「プルームの"噴出口"は、溶岩の予想温度よりもはるかに高温である」
✭「プルームは実際には、惑星地質学者が溶岩湖と呼んでいた暗い領域の周辺を侵食している、移動する陰極アークのジェットである」
などの一連の予測をしていました。

イオの”溶岩湖”
木星の衛星、イオ

ソーンヒルによると「これらのいわゆる溶岩湖は、継続的な放電活動によって堆積した"雪"の下にあるイオの固体の暗い表面です。そのため、"溶岩湖"では、最近の溶岩流の熱を明らかにすることはできません」

木星の衛星イオの”溶岩湖”
木星の衛星イオの"溶岩湖"

これらの予測はすべて、驚くほど立証されました。イオの"火山のホットスポット"は、地球上のどの溶岩よりも熱いだけではありません。ガリレオの計測器では測れないほどの高温でした。

イオの”火山のホットスポット”

また、ソーンヒルが予測したように、溶岩湖と呼ばれる場所の縁に集中して流出しており、それ以外の暗い場所は比較的冷たくなっています。実際、期待していた火山の噴出口は見つかりませんでした。さらに驚くべきことに、この"火山噴出物"からは、通常の火山噴出物では考えられない紫外線が放出されており、これはもちろん電気アークの特徴です。

紫外線を放出している

しかし、現在の宇宙科学者たちは、イオが太陽系内で最も火山活動が活発な天体であると主張しています。

科学者たちが想定しているクライオボルカニズム cryovolcanism(低温火山)または氷火山 ice volcanoes は、木星が “重力的に月を必要とする"ことで、火山噴火を引き起こす潮汐熱を誘発することで生じます。しかし、2013年に科学的な報告がなされ、既存のあらゆる潮汐加熱モデルの予測によると、イオのいわゆる火山は"間違った場所"にあることが明らかになりました。

2013年のハフィントンポストの記事によると「イオの主な火山活動は、内部の熱分布のモデルが予測するよりも30~60度東側に集中しており、このエキゾチックで火山性の木星の衛星は、研究者がこれまで考えていたよりもさらに神秘的であることを示唆している」といいます。

論文の筆頭著者であるクリストファー・ハミルトンは、今回の発見は「既存の固体の潮汐加熱モデルとは両立しない」と述べています。

イオの火山はあるべき場所にない
イオの火山はあるべき場所にない

また、土星の衛星エンケラドスでは、イオの放電に似たフィラメント状のジェットが見られるといいます。惑星科学者たちは、エンケラドスの南極にあるこれらの爆発的な特徴を、低温火山活動によって生じた"氷の間欠泉とプルーム"と解釈しています。

土星の衛星エンケラドスでは、イオの放電に似たフィラメント状のジェットが見られる
エンケラドス、イオの放電に似たフィラメント状のジェットが見られる
土星の衛星エンケラドス

しかし、忘れてはならないのは、カッシーニチームが10年以上前にこの特徴を発見するまで、科学者たちは(土星の)月は地質学的に死んでいると予想していたし、そのような活動を予想していた最後の場所が月の南極だったということです。

Space.comによると「この発見は、エンケラドスについて科学者が知っていたすべてのことを覆した。死んだはずの月が地質学的に活動しているように見えたり、月の中で最も寒いとされていた地域が最も暖かいことが分かったからだ」

木星系の電気回路のように、木星のオーロラの中に(木星の)月の電気的な足跡が見られるように、土星とエンケラドゥスを結ぶ電流が惑星科学者に認識されるようになりました。

Electrical circuit between Saturn and its m探査機カッシーニが発見した土星とその衛星の間の電気回路
探査機カッシーニが発見した土星とその衛星の間の電気回路

また、イオの潮汐加熱モデルと同様に、エンケラドスのいわゆる低温火山説にとっても、新たな発見はますます問題を含むものとなっています。

2016年、科学者たちは、エンケラドスが土星から最も離れた位置にあるときに、塵や水蒸気のジェットが宇宙空間に爆発するとき、それに伴うガスの量が異常に少ないことを発見して驚きました。

土星の衛星エンケラドスの意外な間欠泉は精査する謎を示唆している
土星の衛星エンケラドスの意外な間欠泉は精査する謎を示唆している

Space.comの記事によると「エンケラドスの軌道の遠方では、塵の流出を説明するために、かなり多くのガスが放出されていると予想されたが、ガスの放出量は予想よりもはるかに少なく、わずか20%しか増加していなかった」とのことです。

研究チームは、大きな水プルームの一部である特定の平行なジェットに注目していました。研究リーダーは、今回の発見について「南極域全体のプルームに含まれる水蒸気の量は、土星からの潮汐力の影響を強く受けていると考えていた。その代わりに小規模なジェットが変化していることがわかった」

水プルーム?の一部である特定の平行なジェット

エンケラドスやイオに見られる巨大なフィラメント構造を説明するのに、潮汐力によって生じた仮想的な低温火山は必要ありません。最終的に電気的解釈を考慮するための十分な根拠があります。

エンケラドス

ガスの巨人である土星とNASAのカッシーニ探査機からの素晴らしいデータに注目すると、私たちは再び、標準理論の予測に対するエレクトリック・ユニバースの予測をテストする数多くの機会を目にします。実際10年以上前から、探査機カッシーニのデータによって、これらの予測の多くが確認されており、そのすべてが標準的な推論ではまったく予想できないものでした。

土星の南極に”暖かい極渦”を発見した

2005年、ウォル・ソーンヒルは、土星の南極に"暖かい極渦"を発見したという科学者の分析結果を発表しました。また、彼は明確な予測をしています。
「エレクトリック・ユニバースはまた、実験的に一方が熱く他方が冷たいのではなく、両方の極が熱くなるはずだと予測しています」

2008年、探査機カッシーニがこの驚くべき予測を裏付けました。驚くべきこととは、凍てつくような寒さの北極には、12年以上も太陽の光が届かなかったからです。

Saturn's north pole hot sp土星の北極点のホットスポットと六角形
土星の北極点のホットスポットと六角形

この発見に関する論文の著者は「北側にホットスポットがあるとは思っていなかった」と述べています。電気的な観点から見ると、ホットスポットが北極渦の中心の"ど真ん中に"位置しているのは偶然ではありません。

土星の北極点のホットスポット

金星の極渦と同じように、土星の北極点のホットスポットとその中にある渦構造は、磁力線に沿って極に向かう電流の流れによって作られています。

土星の北極点の渦
土星の北極点の渦

それどころか、太陽と土星の電磁的な関係も、最近になって驚くべき事実が判明しました。

2016年、科学者たちは、太陽とガス惑星の間の広大な距離を横断する、いわゆる磁気ロープの観測を初めて報告しました。

Magnetic rope observed fo土星と太陽の間で初めて観測された磁気ロープ
土星と太陽の間で初めて観測された磁気ロープ

地球物理学研究レター誌に掲載された論文の筆頭著者は、今回の発見について「土星の磁気圏は地球上のものとは異なるというこれまでの考えとは逆に、今回の発見により、土星は時に地球とほぼ同じように振る舞い、太陽と相互作用していることが明らかになった」と述べています。

しかし、NASAが想定している流体力学では、太陽から土星までの約9億マイルに及ぶ、ねじれてダイナミックに変化する"ロープ状の構造"をどのように説明できるのでしょうか?

磁気ロープ
磁気ロープ

磁気ロープと呼ばれるものは、実際には電荷を帯びた粒子が通るねじれたフィラメント状の経路です。土星の北極では、ここでもビルケランド電流の特徴である逆回転する円柱がはっきりと見られます。

Cross-sectionフォースフリー電流の断面図
フォースフリー電流の断面図

※フォースフリー:無力磁界とは、プラズマ圧力が磁力に比べて非常に小さいため、プラズマ圧力を無視して磁力のみを考慮する場合に生じる磁界のことである。無力磁界では、電流密度はゼロか、磁界と平行になる。"無力"という名称は、プラズマからの力を無視できることに由来する。
だそうです)

木星からのジュノーのデータと同様に、カッシーニのミッションは、土星の磁場の本当の原因をドラマチックに考え直さなければなりません。ここでも、惑星の奥深くにある内部ダイナモによって磁場が発生しているという考えに基づく予測とは一致しない結果となりました。

土星の磁場
土星の磁場

大きな驚きは、土星の磁場が目に見えて傾いていないことです。

インペリアル・カレッジ・ロンドンの報告によると「カッシーニの磁力計機器が収集したデータによると、土星の磁場は驚くほど惑星の回転軸と一致しているようだ。以前は、ミッションの科学者たちは、0.06度が観測された磁場を発生させることができる傾きの下限であると考えていた。しかし、今回の結果を見ると、傾きはこれよりもずっと小さい可能性がある。現在、科学者たちは、惑星の磁場がある程度傾いていないと、惑星の奥深くにある液体金属を流れる電流を維持できないと考えている。傾いていなければ、やがて流れは収まり、磁場は消えてしまうだろう」

ミッシェル・ドハティ教授は「傾きはこれまでの推定よりもはるかに小さく、説明するのはかなり難しいようだ」と述べています。

さらに、カッシーニのミッションは、ノルウェーの探検家・科学者であるクリスティアン・ビルケランドの実験に端を発する、土星の環の電気モデルを検証する機会を提供します。

ビルケランドのテレラ実験
ビルケランドのテレラ実験

今から100年以上前、ビルケランドの有名な磁化されたテレラは、地球上のオーロラをシミュレートしていました。革命的な研究でしたが、標準的な天文学ではほとんど無視され、ビルケランドの死後半世紀以上経ってようやく検証されました。

テレラの実験では興味深い環が得られたため、ビルケランドは土星の環を体系的にシミュレートすることにしました。放電の極性を変えるだけで、簡単にリングが再現できることを発見したのです。

そして今、探査機カッシーニに搭載されたラングミュアプローブが、ミッションの科学者たちにまたしても予想外の発見をしました。それは土星の大気と環の間には強い電気的化学的結合があるということです。

2017年12月12日のスペースデイリーcomに記載されているように「土星の上層大気は帯電しており、主に水素と水素イオンで構成されている…… 密度の強い変化は、土星大気の電気を帯びた部分(いわゆる電離層)が、主に氷の粒子で構成される可視環と強い結合を持っていることを示している。また、氷の粒子は電気を帯びている」

Electrical and chemical couplin土星とその環の間の電気的・化学的カップリング
土星とその環の間の電気的・化学的カップリング

ラングミュアプローブのデータの研究責任者は「最初の結果は驚くべきものだ…… まるで、Dリングの小さな氷の粒子が電離層から電子を吸い上げているかのようだ。この結合の結果、土星の磁場に沿って環を行き来するガスの電気的な流れが、密度の最大の変動を引き起こしている」

木星と同様に、土星の環境がとてつもなく帯電していることは否定できません。多くの惑星科学者は、土星の環は何十億年も前に形成されたもので、おそらく太陽系の初期に土星自身と一緒に形成されたものではないかと考えていました。しかし、今年の8月、カッシーニチームは、環の年齢を推測するために、環の質量を推定しようと試みました。環が長い間の衝突による浸食に耐えるためには、大きな質量が必要になるということです。しかし、BBCの報道によると「……実際には逆のことが起こっているのではないか、つまり、その質量はこれまでの推定よりも小さいということだ。もし確認されれば、リングは土星の周りで最近バラバラになった何らかの物体の残骸であることを示している」

Cassini hints aカッシーニが示唆する土星の環の若さ
カッシーニが示唆する土星の環の若さ

カッシーニのプロジェクト・サイエンティストであるリンダ・スピルカーは「もしリングの質量が小さければ、惑星の形成以降に起こったと推定される微小隕石の衝突に耐えるだけの質量がなかっただろう。つまり、リングはおそらく1億年ほど前のもので、太陽系の年齢に比べればかなり若いという方向に向かっている」

しかしサンダーボルト・プロジェクトの主任主導者(ソーンヒル )は、土星と太陽系全体の最近の歴史について、これまでとは全く異なる見解を示しています。星の電気的性質や、惑星や月の電気的な排除(追放)・捕獲についての理解を含む歴史です。この題目では、ニュートンの重力法則を用いて天体の質量を推定することで、天体の密度を算出することはできません。星の電気モデルでは、計算上の質量で星やガス巨大惑星を分類することはできません。

星は放電現象であり、その電気的環境が星の質量、外観、分類を決定します。私たちの主任研究員は、土星が比較的最近まで独立した褐色矮星であり、近接した小惑星のファミリーを持ち、過去数万年の間に短命な ephemeral 環が放出されたという刺激的な仮説を提案しています。

この題目をウォル・ソーンヒルは次のように要約しています。
太陽に近づく小さな星である土星は、二つの恒星の磁気圏またはプラズマシース plasma sheaths が接触すると、故障した電灯のように明滅します。土星の電力が太陽に奪われ、土星の姿が大きく変わったのです。このような星の外観の急激な変化はよく知られています。土星は永遠に暗くなる前に、電気的環境の急激な変化によるストレスを解消するために閃光を上げたはずです。土星の見かけの質量の低さが示すように、現在の土星の内部の電気的ストレスが低いことは、放出活動を示唆しています。しかし、それでも電気を帯びた星のコアは完全には冷えておらず、土星は今でも太陽から受ける熱の2倍以上の熱を放射しています。それで、土星の神秘的な短命の環の起源を、簡単に説明することができます

もちろん、最近の太陽系の不安定さも、天体の電気的な捕獲も、惑星科学者がこれまでに考えたことのない概念です。しかし、太陽系の形成と歴史に関する標準モデルの失敗は、一見不可解な太陽系外惑星系の無数の発見によって、劇的に強調されています。実際、近年の天文学者たちは、私たちの太陽系が非常に奇妙であると表現することが多くなっています。

奇妙な常軌を逸した太陽系外惑星を発見
奇妙な常軌を逸した太陽系外惑星を発見

最近では、国際的な科学者チームが、同じ親星の周りを回る太陽系外惑星は"さやの中の豆のようなもの"であることを発見し、この問題が肯定されました。今回、天文学誌に掲載された研究は、350以上の複数惑星系に存在する1,000近くの惑星に焦点を当てたものです。

Phys.orgのレポートでは、この発見を次のように要約しています。
「……研究チームは、二つの驚くべきパターンを発見した。その結果、太陽系外惑星は隣の惑星と同じ大きさであることがわかった。ある惑星が小さければ、同じ星の周りにある次の惑星も小さい可能性が高く、ある惑星が大きければ、次の惑星も大きい可能性が高い。また、同じ恒星の周りを回る惑星は、軌道の間隔が規則的になる傾向があることもわかった」
研究代表者は「システム内の惑星は、同じ大きさで、さやの中の豆のように規則正しく並んでいる傾向がある。このようなパターンは、惑星の大きさや間隔がランダムに選ばれた場合には発生しない」

天文学 : 混沌とした惑星 #混乱状態の惑星
他の星の周りにある惑星は、さやの中の豆のようだ

もちろん、物理学者のウォル・ソーンヒルの言葉を借りれば、惑星が “フルーツサラダ"である太陽系とは対照的です。この矛盾(相違)から、天文学者たちは、太陽系が形成された後に劇的な変化があったのではないかとますます考えるようになりました。

phys.orgのレポートでは「……我々の太陽系では、内惑星は驚くほど大きな間隔と多様なサイズを持っている。太陽系内の豊富な証拠は、木星と土星が太陽系の初期構造を破壊し、その結果、現在のように間隔の広い四つの地球型惑星が生まれたことを示唆している」

今のところ、制度的な科学は、もっと最近、おそらく人間の記憶の中で起こった太陽系の劇的な混乱を受け入れる準備ができていません。しかし、45億年前の太陽系の形成と進化の物語を信じ続ける根拠はどこにあるのでしょうか。この物語は、惑星科学者たちに終わりのない驚きと手に負えそうにない問題をもたらしてきました。私たちの世界、太陽系、そして宇宙が電気でできているという、ますます自明な事実を明らかにするために、科学者たちは過去にさかのぼって、白紙に戻してやり直す(ボードを消す)べき時が来ているのです。

──おわり

エリック・J. ラーナー(著), Lerner,Eric J.(原著), 一, 林(翻訳)

最後までお読みいただきありがとうございました。

Posted by kiyo.I