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現在の火星は、南半球の一部に局所的かつ非対称な地殻起源の残留磁場が点在するものの、基本的には全球的な固有磁場を持たない非磁化惑星です。そのため、太陽風と火星の超高層大気が直接相互作用し、火星大気が宇宙空間へと流出していることが、四半世紀以上にわたる欧米の探査機による直接観測から明らかになりつつあります。このような大気散逸現象は、火星大気の進化と気候変遷に重要な役割を果たしてきた可能性が指摘されています。

私はこれまで、欧州ESAのMars Expressや米国NASAのMAVENに搭載されたプラズマ観測器群によって得られた観測データに基づき、太陽風と火星の相互作用における火星電磁気圏のダイナミクスと、それに伴う大気流出機構の解明に取り組んできました。

近年は、従来の単独探査機による一点観測では捉えることが難しかった、変動に富む火星電磁気圏の時空間変動の解明や、上流太陽風の変動に対する火星電磁気圏のリアルタイムな応答特性の理解を目指し、NASAのESCAPADEミッションに参画しています。ESCAPADEは、同型の小型周回衛星2機による火星電磁気圏の同時多点観測ミッションであり(参照: 図1)、私は科学観測データ基盤の構築を担うScience Data Leadを務めています。本ミッションは2025年11月に打ち上げられ、2027年9月頃に火星周回軌道へ投入される予定です。

我が国JAXAによるMMXも同時期に火星圏へ到達する予定です。各ミッションが順調に進めば、運用中の欧米や中国の探査機も含め、2020年代後半には最大6機の探査機による火星電磁気圏の同時多点観測が実現すると期待されます。これまで欧米の火星探査ミッションに携わる中で培ってきた知見を活かし、火星電磁気圏探査の「黄金時代」に創出される科学成果を最大化したいと考えています。

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• 図1：ESCAPADE (提供: Rocket Lab)