1998年11月19日の新月の夜、しし座流星群のピークから2日後の月のナトリウムの尾のデータとモデル画像。
1998年11月19日の新月の夜、しし座流星群のピークから2日後の月のナトリウムの尾のデータとモデル画像。 / Credit:Boston University,Center for Space Physics
space

月には彗星のようなナトリウムの尾があった シミュレーションで再現に成功

2021.03.09 Tuesday

The Moon Has a Comet-Like Tail. Every Month It Shoots a Beam Around Earth.(The New York Times) https://www.nytimes.com/2021/03/04/science/moon-tail-beam.html
Long‐Term Observations and Physical Processes in the Moon’s Extended Sodium Tail https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JE006671

実はあまり知られていませんが、月には彗星のようなナトリウムの輝く尾があります

そして、新月の日に、地球は月の尾の中にすっぽりと飲み込まれてしまうのです。

これは1998年しし座流星群の観測時に偶然発見されたものですが、2021年1月28日に科学雑誌『Journalof Geophysical Research:Planets』に発表された新しい研究は、このナトリウム粒子の流れをシミュレーションで再現することに成功したと報告しています。

シミュレーションによると、普段は見えない月の尾ですが、もし大きな小惑星が月にぶつかった場合、肉眼でも観測できる可能性があるといいます。

月が作るナトリウムの長い尾

左上:ナトリウム線放射の全店画像。右上:発光領域を色分けした図。左下:ナトリウム原子に包まれた地球と月の尾のモデル。右下:太陽の反対方向で地球から見た尾のモデル。
左上:ナトリウム線放射の全店画像。右上:発光領域を色分けした図。左下:ナトリウム原子に包まれた地球と月の尾のモデル。右下:太陽の反対方向で地球から見た尾のモデル。 / Credit:Boston University,Center for Space Physics

1998年1119日の新月の夜、ボストン大学の研究者が特殊なフィルターを付けた望遠鏡で、しし座流星群の流星が大気にあたった際に見えるオーロラのようなナトリウムを観測しようとしました。

しかし、そこで発見したのは、月の表面から放出されるナトリウム原子の長い尾でした。

月は太陽からの放射圧により、太陽と反対方向へ彗星のような長い尾を伸ばしていたのです。

ナトリウム原子は太陽の放射によって輝いていますが、非常に拡散しているため、そのかすかな光を肉眼で見ることはできません

しかし、尾は50万マイル(約80万キロメートル)もの長さがあり、新月になると地球はこの尾の中に包み込まれてしまいます

この発見は、その後詳しく検証され、1999年6月15日に科学雑誌『Geophysical Research Letters』に発表された論文では、しし座流星群の日に特に強まっていたことが報告されています。

流星群の夜に月の尾の放射が強化されるのは、月が地球と異なり流星から保護する大気が存在しないためです。

そのため流星の塵は直接月の表面に降り注ぎ、ナトリウムを含んだレゴリス(月表面の塵)を巻き上げ、それが太陽の放射圧によって撒き散らされるのです。

このときのしし座流星群は新月の夜にやってきたため、ちょうど吹き飛ばされるナトリウム原子を地球からよく観測できました。

これが発見に至った経緯というわけです。

新しい研究は、この現象を2006年から2019年にかけて長期観測し、2100枚の観測画像を撮影しました。

そして、そこからこのナトリウム粒子の放出をシミュレーションで再現することに成功したのです。

Credit:James O’Donoghue/@PhysicsJ, based on simulations by Jody K. Wilson

この研究によると、しし座流星群が常にこの現象を強化するとは限らないといいます。

流星群とナトリウムの尾の明るさの上昇は一致する可能性が高いですが、いつも十分なエネルギーを持っているとは限りません。

しかし、他の稀な流星が十分な勢いで月に衝突した場合、同様に月表面のナトリウムを大量に軌道へ放出させる可能性があります。

今回の研究に参加した人物ではありませんが、この成果を受けて宇宙航空研究開発機構の惑星科学者、ジェームズ・オドノヒュー氏は、「もし十分な大きさの小惑星が十分な速度で月に衝突した場合、肉眼でも見えるほどの月の尾が生成される可能性がある」と述べています。

その場合、月の尾はオリオン座の星と同じくらいの明るさで、私たちの目で直接観測できるそうです。

見てみたい気もしますが、小惑星衝突はちょっと困りますね。

なんにせよ、目に見えないとしても、月から彗星のような尾が伸びているというのは、月の新たな側面として魅力的なお話です。

みなさんのおかげでナゾロジーの記事が「Googleニュース」で読めるようになりました!
Google ニュースを使えば、ナゾロジーの記事はもちろん国内外のニュースをまとめて見られて便利です。
ボタンからダウンロード後は、ぜひフォローよろしくおねがいします。
App Store からダウンロード Google Play で手に入れよう

物理学physics

もっと見る

Special

注目pick up !!