バウショックのソースを表示

[[Image:Red Giant Plunging Through Space.jpg|thumb|350px|right|うみへび座R星の周りのバウショック。左が赤外線画像、右が観測に基づく想像図<ref>[http://www.spitzer.caltech.edu/images/2183-sig06-029-Red-Giant-Plunging-Through-Space Red Giant Plunging Through Space - NASA Spitzer Space Telescope]</ref>。]]

'''バウショック'''（Bow shock）は、[[磁気圏]]と周囲媒質との[[界面|境界]]である。恒星にとっては通常、[[恒星風]]と[[星間物質]]との間の境界である。[[惑星]]の磁気圏におけるバウショックは、恒星風が磁気圏界面に近づくためにその速度が突然落ちる境界である。最も良く研究されているバウショックの例は、[[太陽風]]が[[地球]]の磁気圏に入るところであるが、バウショックは磁場を持つ全ての天体で生じる。地球のバウショックは約100 - 1,000kmの厚さで、地表から約9万kmの位置に存在する。

'''ボウショック'''と表記されることもあるが、英単語「[[wikt:bow|bow]]」は弓を意味する際には/boʊ/ (ボウ)、船首・舳先を意味する際には /baʊ/(バウ)と発音する。そしてこの場合は船の[[船首|舳先]]が起こす船首波（bow wave）を由来とするため<ref>[http://www.dictionary.com/browse/bow-shock Bow shock | Define Bow shock at Dictionary.com]</ref>、「バウショック」が原音に忠実なカナ表記といえる（[[ノート:バウショック]]も参照）。訳語としては「弧状衝撃波」や「弧状衝撃波面」、「定在衝撃波」がよく使われる。

== 概要 ==
バウショックを定義付ける基準は、流体（この場合は太陽風）の見かけの速度が[[超音速]]から[[亜音速]]に減速される境界である。[[プラズマ物理学]]で[[音速]]は次のように定義される。

<math>c_\mathrm s^2 = \dfrac{\gamma p} {\rho} </math>

ここで {{Math|''c''<sub>s</sub>}} は音速、{{Mvar|&gamma;}} は[[比熱比]]、{{Mvar|p}} は[[圧力]]、{{Mvar|&rho;}} はプラズマ[[密度]]を表す。

太陽風の粒子は磁場に沿って螺旋の経路を描く。それぞれの粒子の速度は、通常の気体中の分子の[[熱運動速度]]と同じように扱うことができ、熱運動速度の平均はほぼ音速となる。バウショックでは、太陽風の見かけの速度は粒子が螺旋状に進む速度以下に落ちる。

バウショックは[[ハービッグ・ハロー天体]]の共通の特徴でもあり、そこではかなり強く同じ方向を向いたガスと塵の恒星風が星間物質と相互作用し、[[可視光]]の波長で見られる明るいバウショックを形成している。

以下の画像は、[[オリオン大星雲]]のガスやプラズマが濃く集まる領域にバウショックが存在する証拠である。

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Image:Heliosheath.JPG|
Image:Heliosheath2.JPG|
Image:Heliosheath3.JPG|
Image:Heliosheath4.JPG|
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2006年、[[うみへび座R星]]の付近に[[遠赤外線]]のバウショックが発見された<ref>[http://cdsads.u-strasbg.fr/cgi-bin/nph-data_query?bibcode=2006ApJ...648L..39U&db_key=AST&link_type=ABSTRACT&high=45ba3a9f6d12619 Detection of a Far-Infrared Bow Shock Nebula around R Hya: The First MIRIAD Results]</ref>。

== 太陽系のバウショック ==
[[ファイル:PIA12375.jpg|thumb|350px|right|[[カッシーニ (探査機)|カッシーニ]]のデータに基づいた、2009年時点での太陽圏のモデル<ref name=jhopkins>{{cite web |author=Johns Hopkins University |date=October 18, 2009 |title=New View Of The Heliosphere: Cassini Helps Redraw Shape Of Solar System |work=ScienceDaily |accessdate=2016-07-14 |url=https://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091016101807.htm }}</ref>。ここにはバウショックが描かれているが、その後2012年に太陽系のバウショックは存在しないという研究が発表された。]]

[[太陽]]が星間を進むバウショックも仮定されている。これは、星間物質が太陽に向かって超音速で動き、太陽風が太陽から離れる方向に超音速で動く時に発生する。星間物質の速度が亜音速に減速される境界面がバウショックであり、星間物質と太陽風の圧力が平衡になる境界面を[[ヘリオポーズ]]、太陽風の速度が亜音速に減速される境界面を[[末端衝撃波面]]という。[[アメリカ航空宇宙局|NASA]]の Robert Nemiroff と Jerry Bonnell によると、太陽のバウショックは太陽から {{Val|230 |ul=AU}} の位置にあるらしいとされていた<ref name="apod_heliosphere">{{cite web | author=Nemiroff, R.; Bonnell, J. | date =June 24, 2002 | url =https://apod.nasa.gov/apod/ap020624.html | title =The Sun's Heliosphere & Heliopause  | publisher =Astronomy Picture of the Day | accessdate = 2016-07-14 }}</ref>。

しかし、[[IBEX (人工衛星)|IBEX]]の観測データを使った[[2012年]]の研究によると、太陽圏が星間物質内を移動する速度は従来の推定よりも遅く、約23 km/sであることが判明した。この速度では周辺物質による圧力がバウショック形成に十分ではないため、太陽圏のバウショックは存在しないことになる<ref name="McComas">{{Cite journal |author=D. J. McComas |year=2012 |title=The Heliosphere’s Interstellar Interaction: No Bow Shock |journal=Science |volume=336 |issue=6086 |pages=1291-1293 |doi=10.1126/science.1221054 |}}</ref><ref name="SwRI">[http://www.swri.org/9what/releases/2012/bowshock.htm Southwest Research Institute (SwRI) 2012 News Release - New IBEX data show heliosphere's long-theorized bow shock is missing]</ref><ref name="natgeojp">[https://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/6038/ 太陽の移動速度、想定より遅かった | ナショナルジオグラフィック日本版サイト]</ref>。

== 出典 ==
{{reflist}}

== 参考文献 ==
* Kivelson MG, Russell CT.  1995. ''Introduction to Space Physics''.  Cambridge University Press. (p. 129)
* Cravens, TE.  1997.  ''Physics of Solar System Plasmas''.  Cambridge University Press. (p. 142)

== 関連項目 ==
* [[太陽圏]]
* [[ヘリオポーズ]]

== 外部リンク ==
*[https://apod.nasa.gov/apod/image/0011/bzcam_wiyn.gif Bow shock image (BZ Cam)]
*[https://apod.nasa.gov/apod/image/0010/gcenter2_gemini_big.jpg Bow shock image (IRS8)]
*{{Wayback|url=http://www.eso.org/outreach/press-rel/pr-1997/phot-02-97.jpg |title=Bow shock image (HD77581) |date=20000823224730}}
*[http://imgsrc.hubblesite.org/hu/db/2002/05/images/a/formats/large_web.jpg Bow shock image (LL Ori)]
*[http://www.atnf.csiro.au/pasa/17_1/cairns/paper/node1.html#fig3 Good diagram from a research paper on shocks]
*[http://www.dartmouth.edu/~hrm/R/heliosphere.html More on the ''Voyagers'']
*[http://www-pw.physics.uiowa.edu/space-audio/sounds/jovbow.wav Hear Jovian bow shock from the Uni. of Iowa]
*[http://www.physorg.com/news98367923.html Cluster spacecraft makes a shocking discovery (Planetary Bow Shock)]
*[http://www.astroarts.com/news/2014/02/25kappa_cas/index-j.shtml 秒速1100kmで移動する星のバウショック - AstroArts: 天文ニュース]
*[https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/865_s255 大質量星形成領域で、ジェット駆動のバウショックを観測 - AstroArts]
*[https://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/8798_electron 高エネルギー電子の不思議な起源 - AstroArts]

{{太陽}}
{{Magnetosphere}}

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