プラズマ波計測器

プラズマ波動計（PWI ）はプラズマ波受信機とも呼ばれ、宇宙空間のプラズマの振動を検知し、それを人間の耳で聞こえる音波または空気振動に変換する装置です。この装置は、当時アイオワ大学の物理学教授であったドナルド・ガーネットによって開発されました。^[1]^{[2]プラズマ波動計は、}GEOTAIL、^[3] Polar、^[4] Voyager IおよびII（プラズマ波サブシステム参照）、Cassini-Huygensなどの宇宙探査機に広く搭載されています。^[5]

動作原理

人間は、空気が鼓膜に当たって振動することで、可聴周波数帯域の振動を知覚します。空気、あるいは水などの振動媒体は、人間の耳による音の知覚に不可欠です。音を伝える媒体がなければ、音源から発せられた音は人間には聞こえません。宇宙には空気は存在せず、音源から人間の耳に振動を伝えることができる他の媒体も存在しません。しかし、音源から人間の鼓膜に振動を伝える何らかの伝達媒体があれば、宇宙には人間が聞き取れる周波数で振動する音源が存在します。

可聴周波数（1秒間に45回から20,000回）で振動する発生源の一つがプラズマです。プラズマは、自由電子や電離したガス原子などの荷電粒子の集合体です。プラズマの例としては、太陽フレア、太陽風、ネオンサイン、蛍光灯などが挙げられます。プラズマは電界や磁界と相互作用し、可聴周波数を含む様々な周波数の振動を引き起こします。

その他のアプリケーション

プラズマ波動機器によって捕捉された惑星間および宇宙空間のプラズマ振動の記録は、NASAによって作曲家テリー・ライリーとクロノス四重奏団の創設者デビッド・ハリントンに提供され、弦楽四重奏と合唱団のための85分のマルチメディア作品「サン・リングス」の作曲のインスピレーションとなった。^[6]^[7]「サン・リングス」は2006年11月3日にロードアイランド州プロビデンスのベテランズ・オーディトリアムで上演された。

参考文献

^ “ガニメデは歌い、エウロパは眩しく、カリストは混乱”. NASAジェット推進研究所 - ガリレオ・メッセンジャー. 1997年4月10日. 1997年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年9月22日閲覧。
^ Gurnett, Donald A. (1998). 「14. 宇宙プラズマ波動計測器の設計原理」. Pfaff, F.、Borovsky, E.、Young, T. (編). 『宇宙プラズマの測定技術：場』. 地球物理学モノグラフシリーズ. 第103巻. ワシントンD.C.: アメリカ地球物理学連合. doi :10.1029/gm103. ISBN 978-0-87590-086-5。
^ 松本秀; 長野一; アンダーソン RR; 小島秀; 橋本健; 筒井正; 岡田剛; 木村一; 大村雄; 岡田正 (1994). 「GEOTAIL衛星によるプラズマ波動観測」. Journal of Geomagnetism and Geoelectricity . 46 (1): 59– 95. Bibcode :1994JGG....46...59M. doi : 10.5636/jgg.46.59 .
^ Gurnett, DA; Persoon, AM; Randall, RF; Odem, DL; Remington, SL; Averkamp, TF; Debower, MM; Hospodarsky, GB; Huff, RL; Kirchner, DL; Mitchell, MA; Pham, BT; Phillips, JR; Schintler, WJ; Sheyko, P. (1995). 「極域プラズマ波動計」 . Space Science Reviews . 71 (1): 597– 622. Bibcode :1995SSRv...71..597G. doi :10.1007/BF00751343. hdl : 2060/19960016982 . ISSN 1572-9672. S2CID 123290345.
^ Gurnett, DA; Kurth, WS; Kirchner, DL; Hospodarsky, GB; Averkamp, TF; Zarka, P.; Lecacheux, A.; Manning, R.; Roux, A.; Canu, P.; Cornilleau-Wehrlin, N.; Galopeau, P.; Meyer, A.; Boström, R.; Gustafsson, G. (2004). 「カッシーニの電波・プラズマ波探査」 . Space Science Reviews . 114 (1): 395– 463. Bibcode :2004SSRv..114..395G. doi :10.1007/s11214-004-1434-0. ISSN 1572-9672. S2CID 53455932.
^ ウェブスター、ガイ、サベージ、ドナルド (2022年10月24日). 「NASAの音楽はこの世のものとは思えない」NASAジェット推進研究所 (JPL) . 2023年9月22日閲覧。
^ Mössinger, Juliane C. (2003-04-10). 「宇宙からの音」. Nature . 422 (6932): 565. doi : 10.1038/422565a . ISSN 1476-4687. S2CID 4412023.

[1] “ガニメデは歌い、エウロパは眩しく、カリストは混乱”. NASAジェット推進研究所 - ガリレオ・メッセンジャー. 1997年4月10日. 1997年4月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2023年9月22日閲覧。

[2] Gurnett, Donald A. (1998). 「14. 宇宙プラズマ波動計測器の設計原理」. Pfaff, F.、Borovsky, E.、Young, T. (編). 『宇宙プラズマの測定技術：場』. 地球物理学モノグラフシリーズ. 第103巻. ワシントンD.C.: アメリカ地球物理学連合. doi :10.1029/gm103. ISBN 978-0-87590-086-5。

[3] 松本秀; 長野一; アンダーソン RR; 小島秀; 橋本健; 筒井正; 岡田剛; 木村一; 大村雄; 岡田正 (1994). 「GEOTAIL衛星によるプラズマ波動観測」. Journal of Geomagnetism and Geoelectricity . 46 (1): 59– 95. Bibcode :1994JGG....46...59M. doi : 10.5636/jgg.46.59 .

[4] Gurnett, DA; Persoon, AM; Randall, RF; Odem, DL; Remington, SL; Averkamp, TF; Debower, MM; Hospodarsky, GB; Huff, RL; Kirchner, DL; Mitchell, MA; Pham, BT; Phillips, JR; Schintler, WJ; Sheyko, P. (1995). 「極域プラズマ波動計」 . Space Science Reviews . 71 (1): 597– 622. Bibcode :1995SSRv...71..597G. doi :10.1007/BF00751343. hdl : 2060/19960016982 . ISSN 1572-9672. S2CID 123290345.

[5] Gurnett, DA; Kurth, WS; Kirchner, DL; Hospodarsky, GB; Averkamp, TF; Zarka, P.; Lecacheux, A.; Manning, R.; Roux, A.; Canu, P.; Cornilleau-Wehrlin, N.; Galopeau, P.; Meyer, A.; Boström, R.; Gustafsson, G. (2004). 「カッシーニの電波・プラズマ波探査」 . Space Science Reviews . 114 (1): 395– 463. Bibcode :2004SSRv..114..395G. doi :10.1007/s11214-004-1434-0. ISSN 1572-9672. S2CID 53455932.

[6] ウェブスター、ガイ、サベージ、ドナルド (2022年10月24日). 「NASAの音楽はこの世のものとは思えない」NASAジェット推進研究所 (JPL) . 2023年9月22日閲覧。

[7] Mössinger, Juliane C. (2003-04-10). 「宇宙からの音」. Nature . 422 (6932): 565. doi : 10.1038/422565a . ISSN 1476-4687. S2CID 4412023.