水星の磁気圏が太陽嵐からの保護を果たす仕組み――BepiColomboが接近観測で解明
太陽からの高エネルギー粒子が惑星の磁気圏を貫通する様子を、初めて詳細に捉えた観測結果が発表された。欧州宇宙機関（ESA）と宇宙航空研究開発機構（JAXA）が共同運用するBepiColomboが2024年9月の接近飛行時に得たデータを解析した研究で、水星の表面がどのように太陽からの粒子爆撃に晒されているかが明らかになったのだ。
BepiColomboは打ち上げ後8年間で水星に6度の接近飛行を重ねており、太陽系で最も未解明な惑星の謎を追い続けている。極地の氷が存在するクレーター、磁場の性質、そして「ホロー」と呼ばれる謎めいた表面地形など、多くの基本的な謎の解明に貢献してきた。中でも太陽高エネルギー粒子・X線分光計（SIXS）は、太陽の荷電粒子と宇宙嵐が水星に及ぼす影響を調査する重要な機器だ。
2024年9月の劇的な偶然が実現した観測
BepiColomboの4度目の接近飛行は2024年9月4日に実施され、このとき探査機は水星の表面からわずか165キロメートル（102.5マイル）まで接近した。幸運なことに、この接近飛行の日程と太陽からの大規模な粒子放出が重なったのだ。ヘルシンキ大学（University of Helsinki）宇宙物理学教授で論文の筆頭著者であるエミリア・K・J・キルプア（Emilia K. J. Kilpua）は、この時期がいかに特異だったかを述べている。「探査機が最終軌道よりも遥かに地表に近づき、かつその瞬間に太陽で大規模な粒子爆発が発生した。この条件の組み合わせは本当に類稀だった」とのことだ。
SIXSの観測によると、太陽の爆発時に大量の高エネルギー粒子が水星の表面に広い範囲で到達していた。これらの粒子が表面の原子や分子と相互作用する際、X線が発生する。
地球の宇宙天気予測に応用可能な知見
この観測成果は、2026年9月19日にNature Astronomyで公開された論文として発表された。研究は、地球が強力な太陽嵐によって磁気圏が圧縮されるときに何が起こるかを理解する手がかりを提供する。水星の磁場は地球よりはるかに弱く、磁気圏も小さいため、惑星がどの程度の距離で太陽からの有害粒子を受け遮断できるかを調べるのに最適な観測対象となるのだ。
ターク大学（University of Turku）宇宙物理学教授でSIXSの共同研究代表者であるラミ・バイニオ（Rami Vainio）は、こうした観測がもたらす実用的価値を指摘する。「水星での粒子観測は、最も強力な宇宙嵐が地球の近地球空間と大気圏にどの程度の破壊的放射線を及ぼすかを評価するのに役立つ」。実際、大規模な太陽イベントは衛星、電力網、および宇宙・地上インフラに損害を与えることが知られており、SIXSの観測データは低軌道での商業・科学活動を極端な宇宙天気から保護することを目指す「宇宙レジリエンス卓越センター」（Center of Excellence in Space Resilience）での活用が予定されている。
BepiColomboの水星軌道投入は11月に予定されており、2つの周回機である水星惑星周回機（MPO）と水星磁気圏周回機（Mio）は12月までに分離される予定だ。
出典: Universe Today
