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• 高エネルギーの宇宙线や大振幅波动の生成源として期待されている宇宙プラズマ衝撃波の物理には未解明な点が多い。
• 従来、人工卫星による観测が唯一の実証研究の手段であったが、大型レーザーを用いた「レーザー宇宙物理学実験」で実験室にこれを生成。
• 条件を能动的に制御でき、再现性も担保される実験が新たな研究ツールに加わることで、当该研究が大きく进展する可能性がある。

　宇宙空间を満たしているプラズマ※1はさまざまな星や天体现象によって生成される超音速の流体です。宇宙プラズマ衝撃波は天体现象の膨大なエネルギーを変换するエネルギー変换器の役割を担うと考えられています。しかし、エネルギー変换のメカニズムは复雑で未解明です。
　九州大学 松清修一准教授?森田太智助教?諌山翔伍助教、青山学院大学 山崎了教授?田中周太助教、富山大学 竹崎太智助教、北海道大学 富田健太郎准教授、大阪大学 坂和洋一准教授、蔵満康浩教授、佐野孝好助教らの研究グループは、衝撃波を実験室に生成し、その構造解明に取り組みました。実験は世界有数の出力を誇る大阪大学レーザー科学研究所の激光XII号レーザーを用いて行われ、本研究成果は米国の雑誌Physical Review Eに2022年8月26日(金)に掲載されました。
　これまで、人工卫星による観测が宇宙プラズマ衝撃波の唯一の直接的な実証研究手段でしたが、実験では条件を能动的に制御でき、再现性も担保されます。これらは卫星観测にはない利点で、新たな研究ツールとして実験が加わることで、この分野の研究が大きく进展する可能性があります。
　宇宙线と呼ばれる极めてエネルギーの高い荷电粒子は、宇宙プラズマ衝撃波で作られると考えられています。宇宙线は、人工卫星の故障や宇宙飞行士の被ばくの原因になることが知られているだけでなく、惑星の长期的な気候変动や生命进化にも影响を与える可能性が指摘されています。宇宙线が発见されたのはいまから1世纪以上も前ですが、これがどのようなメカニズムで作られるのかを矛盾なく説明する理论は未だに确立されていません。宇宙プラズマ衝撃波のエネルギー変换过程の理解が进めば、宇宙线生成の谜の解明に向けて大きく前进すると期待されます。

(※1) プラズマ
物质を加热することで得られる固体?液体?気体に次ぐ第4の物质状态。宇宙に存在する観测可能な物质の99%以上はプラズマと考えられている。また、レーザーを物质に照射することでもプラズマ状态が生成される。

• 本研究の详细についてはこちら

掲載誌：Physical Review E
タイトル：
著者名：S. Matsukiyo, R. Yamazaki, T. Morita, K. Tomita, Y. Kuramitsu, T. Sano, S. J. Tanaka, T. Takezaki, S. Isayama, T. Higuchi, H. Murakami, Y. Horie, N. Katsuki, R. Hatsuyama, M. Edamoto, H. Nishioka, M. Takagi, T. Kojima, S. Tomita, N. Ishizaka, S. Kakuchi, S. Sei, K. Sugiyama, K. Aihara, S. Kambayashi, M. Ota, S. Egashira, T. Izumi, T. Minami, Y. Nakagawa, K. Sakai, M. Iwamoto, N. Ozaki, Y. Sakawa
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