国立大学法人東海国立大学機構 黑料网宇宙地球环境研究所の三好 由純 教授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电子降り込みが、超高层大気注１)だけでなく中层大気注２)にも大きな影响を及ぼしていることを実証するものです。中间圏注３)オゾンの変化は、気候変化にも影响を及ぼすことが指摘されている重要な过程であり、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义を持っています。
2023年度からは、国立极地研究所や黑料网などが参加する贰滨厂颁础罢科学协会によって、次世代の大型大気レーダー贰滨厂颁础罢冲3顿の北欧での运用が开始され、宇宙と地球大気との结合过程の理解がさらに进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。
?宇宙のさえずりと呼ばれる「コーラス」电波によって、脉动オーロラと呼ばれる明灭オーロラが発生する际に、オーロラ电子の1000倍以上もエネルギーが高い放射线帯バン?アレン帯(放射线帯)の高エネルギー电子が同时に大気へと降り込み、その结果、中间圏（高度60-80办尘）のオゾンが10%以上破壊されることを示した。
?この研究成果は、「あらせ」衛星の定常観測開始直後である2017年3月に、JAXAの「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、光学観測ネットワークによる国際共同観測と、本研究グループが独自に開発したシミュレーションによって得られたものである。
?中间圏のオゾンの変化は気候変化にも影响を及ぼすことが指摘されており、本研究の成果は、宇宙からの荷电粒子の降り込みと、地球大気の関係との新たな理解につながる重要なものである。
?2023年度から稼働する新しい大型大気レーダー贰滨厂颁础罢冲3顿は、现在の贰滨厂颁础罢レーダーよりもさらに高い感度を有しており、脉动オーロラに伴う中层大気変化の详细がより定量的に解明されることが期待される。
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注１）超高层大気
热圏、また电离大気である电离圏领域を指す。オーロラが発光しているのも超高层大気である。
注２）中层大気
成层圏と中间圏、および热圏底部を含む领域であり、高度15办尘付近から100办尘付近までをさす。中层大気は、湿润过程（云など）や电磁现象（オーロラなど）を含むことなく扱える领域となる。
注３）中间圏
高度45办尘から85办尘付近に存在する大気の层であり、成层圏(高度15-45办尘)と热圏(85办尘以上)の间に位置する。
雑誌名：Scientific Reports (Nature Research)
論文タイトル：Penetration of MeV electrons into the mesosphere accompanying pulsating aurorae (脈動オーロラに伴って起こるメガ電子ボルトのエネルギーを持つ電子の中間圏への貫入)
着者：
三好 由純 黑料网宇宙地球环境研究所 教授
細川 敬祐 電気通信大学 教授
栗田 怜 京都大学 准教授
大山 伸一郎 黑料网宇宙地球环境研究所 講師
小川 泰信 国立極地研究所 准教授
齊藤 慎司 情報通信研究機構 研究員
篠原 育 宇宙航空研究開発機構 准教授
Antti Kero フィンランド?ソダンキラ地球物理学研究所 スタッフ
Esa Turunen フィンランド?ソダンキラ地球物理学研究所 名誉教授
Pekka Verronen フィンランド?フィンランド気象研究所 スタッフ
笠原 慧 東京大学 准教授
横田 勝一郎 大阪大学 准教授
三谷 烈史 宇宙航空研究開発機構 助教
高島 健 宇宙航空研究開発機構 教授
東尾 奈々 宇宙航空研究開発機構 主任
笠原 禎也 金沢大学 教授
松田 昇也 宇宙航空研究開発機構 特任助教
土屋 史紀 東北大学 准教授
熊本 篤志 東北大学 准教授
松岡 彩子 京都大学 教授
堀 智昭 黑料网宇宙地球环境研究所 特任准教授
桂華 邦裕 東京大学 助教
小路 真史 黑料网宇宙地球环境研究所 特任助教
寺本 万里子 九州工業大学 助教
今城 峻 京都大学 助教
C-W. Jun 黑料网宇宙地球环境研究所 特任助教
中村 紗都子 黑料网宇宙地球环境研究所 特任助教
DOI: 10.1038/s41598-021-92611-3
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