地球温暖化に伴う超高層大気の収縮をX線天文衛星で解明－逆転の発想！捨てられた天体観測データを大気観測に転用－

　榎戸輝揚 理学研究科准教授（兼：理化学研究所チームリーダー）、勝田哲 埼玉大学准教授、田代信 同教授、寺田幸功 同准教授、佐藤浩介 同准教授、森浩二 宮崎大学教授、望月優子 理化学研究所室長、中島基樹 日本大学専任講師らの研究グループは、X線天文衛星を用いて、中間圏・下部熱圏（高度70-115 km）領域の大気密度の長期変動の測定に成功し、大気が収縮していることを明らかにしました。

　地球温暖化に伴い、高度20km以上の上空大気は寒冷化し、その結果収縮すると考えられています。この大気収縮は理論的には半世紀以上前に示されていましたが、それを実証する数十年スケールの観測データは乏しく、特に収縮が最も激しいと予測される中間圏・下部熱圏領域においてはほとんど皆無でした。本研究では、日米5機のX線天文衛星が1994年から2022年にかけて取得した観測データの中から、地球大気の影響を受けたタイミングに着目し、大気密度の長期変動を調査しました。その結果、高度70-115kmの大気は1年に約0.5％のペースで希薄化していることが明らかになりました。これは独自アプローチによる、過去になく高い信頼度の結果です。この密度低下ペースは、温室効果ガスの増加を考慮した最先端の大気シミュレーションの予測と整合していました。本研究で開拓した手法は、将来にわたって超高層大気をモニターする貴重な手段になります。それにより、地球温暖化の理解の深化や、人工衛星のライフタイムの推定精度向上など、社会と経済活動に貢献することが期待されます。

　本研究成果は、2023年2月21日に、地球物理学専門誌「Journal of Geophysical Research: Space Physics」に掲載されました。