나고야 대학 우주 지구 환경 연구소의 코지 마사 특임 조교, 미요시 유스미 교수는, 국립 연구 개발 법인 우주 항공 연구 개발 기구(JAXA) 우주 과학 연구소등과의 공동 연구에 의해, 세계에서 처음으로 우주 공간에서의 플라즈마 파를 통한 입자의 에너지 수송이 입증되었다.
우주 공간은 완전한 진공이 아니고, 플라즈마라고 하는 하전 입자로 채워지고 있지만, 지구로부터의 수천에서 수만 km 떨어진 장소에서는, 밀도가 매우 낮아, 하전 입자끼리는 거의 충돌하지 않게 된다.그러나 지구 주변에서는 오로라를 빛나게 하기에 충분한 에너지를 가진 전자나 위성에 장애를 줄 정도의 고에너지 입자의 존재가 알려져 있다.무충전 상태에서 하전 입자가 어떻게 높은 에너지로 가속되는지는 수수께끼로 남아 있었다.
이 그룹은 이번 미국 NASA의 MMS 위성편대에 탑재된 저에너지 이온 계측 장치를 중심으로 한 관측 데이터의 해석에 의해 지구 근방의 우주 공간에서 다른 플라즈마 입자군(수소 이온과 헬륨 이온)이 충돌 없이 플라즈마 파동을 통해 에너지를 수송하고 있는 현장을 파악해 에너지 수송률의 직접 계측에 성공했다.
플라즈마 파동을 통해 다른 플라즈마간에 에너지 수송이 일어나고 있는 것을 실증한 것은 세계 최초의 성과이며, 앞으로 다른 종류의 플라즈마 파동이나 플라즈마와의 에너지 교환 과정도 직접적이고 상세한 관측으로 실증할 수 있을 것으로 기대된다.
본 성과는 2018년 9월 7일 발행된 미국 과학지 '사이언스'에 게재되었다.
