太陽の磁場は太陽表面近くで発生する可能性がある

ワシントン（ロイター） — 今月地球を襲い、美しいオーロラを生み出したような太陽嵐を引き起こす太陽の磁場は、これまで考えられていたよりも星の内部の浅い深さで発生している可能性があると研究者らは述べている。

太陽の外側の30%は、太陽表面から21万キロ以上も深く沈み込む、渦巻くガスの「海」で構成されている。この研究では、新たな理論モデルと太陽観測宇宙船SOHOの観測結果を比較し、太陽の磁場は、長い間仮説されていた底部近くではなく、この海の上部近く、つまり内側に5%未満、つまり約3万2000キロで生成されるという強力な証拠を示している。

研究者らは、この発見は太陽の動的プロセスに関する知見を提供するだけでなく、太陽嵐を予測し、電力網、無線通信、軌道衛星への潜在的な損害を防ぐ能力を向上させる可能性があると述べた。

ほとんどの恒星には磁場があり、その磁場は恒星内部の超高温ガスの運動によって生成されるものと思われる。太陽の絶えず変化する磁場は、表面に移動する暗い斑点である太陽黒点の形成を促し、太陽フレアを引き起こして高温の荷電粒子を宇宙に吹き飛ばす。

「太陽の上部5％から10％は、魅力的な天体物理学的プロセスを通じて豊富な磁場を作り出すのに最適な風が吹く領域です」と、スコットランドのエディンバラ大学の応用数学者で、5月22日にネイチャー誌に掲載された研究論文の主執筆者であるジェフリー・バシル氏は述べた。

このプロセスには、太陽内部のプラズマと呼ばれる超高温のイオン化（電荷を帯びた）ガスの回転流パターンが関係しています。

太陽が磁場（科学者は太陽ダイナモと呼んでいる）を生成する正確なメカニズムは、理論物理学では未解決の問題のままである。研究者たちは、この流れのパターンが鍵であると仮定している。

「太陽を構成するプラズマが完全に静止していたら、太陽の磁場は時間とともに衰え、やがて黒点やその他の太陽活動はなくなることが分かっています。しかし、太陽のプラズマは動き回っており、その動きによって太陽の磁場が再生され、維持されるのです」と、イリノイ州ノースウェスタン大学の理論物理学者で研究の共著者であるダニエル・ルコアネット氏は述べた。

太陽の磁場は明確なパターンで増減しており、太陽黒点（非常に大きな磁場を持つ領域）は11年ごとに現れては消えていくため、ヴァシル氏の言葉を借りれば、太陽は「巨大な磁気時計」となっている。

「しかし、それがどのように起こるのか、その全容はまだわかっていません。複雑に相互作用する流体の動き [in this case, the solar plasma] 「最終的にはダイナモを駆動しますが、詳細はまだ説明できません」とヴァシル氏は付け加えた。

イタリアの博学者ガリレオは、1612 年に自ら発明した望遠鏡を使用して、太陽黒点の詳細な観測を初めて行いました。20 世紀初頭、アメリカの天文学者ジョージ・ヘイルは、太陽黒点が磁気を帯びていることを突き止めました。

「そして私たちは、この厄介な太陽黒点についてまだ頭を悩ませているのです」とヴァシル氏は語った。

今月地球に到達した強力な太陽嵐により、空には明るいオーロラが出現したが、地球の技術インフラは無傷のままだった。

「先週起こったように、時々太陽黒点の集団が爆発し、10億トンもの高温の荷電粒子が地球に向かって放出されることがある」とヴァシル氏は語った。

しかし、1859年に発生した「カリントン・イベント」と呼ばれる強力な太陽嵐は、数兆ドルの損害を引き起こし、何億人もの人々に電力供給ができなくなる可能性があると研究者らは述べている。

「磁場は輪ゴムのようなものだと考えてください。太陽の表面近くの動きによって輪ゴムが伸びて切れることがあります。そして、磁場が切れると物質が宇宙空間に飛び出します。これを太陽嵐といいます。運が悪ければ、この嵐が地球に向かって発射され、衛星や電力網に重大な被害を与える可能性があります」とレコアネ氏は付け加えた。