NASAのパーカー太陽探査機、太陽を巡る数十年来の謎を解く新たな手がかりを発見

科学者たちは何十年もの間、なぜ太陽の表面から遠ざかるほど太陽の外気、つまりコロナの温度が上昇するのか疑問に思ってきた。

現在、考えられる説明の長いリストは、いわゆる「コロナ加熱」を解決する手がかりを求めて太陽の周りを繰り返し周回している最速の人工物体である NASA のパーカー太陽探査機によって収集されたデータのおかげで 1 つに絞り込まれました。パズル。”

捜査中太陽を通過した最初のブラシその装置は、太陽の磁場の方向の突然の反転を検出しました。科学者たちはそのような状態を「屈曲」と呼び、主にコロナが太陽の大気中を移動する際にコロナ内に詰まった磁気エネルギーを放出することによって、コロナを加熱する役割を果たしていると考えている。太陽そして宇宙で。

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「このエネルギーはどこかに行かなければならず、コロナを加熱し、太陽風の加速に寄与する可能性がある」と研究の共著者であるミシガン大学のモジタバ・アカバン・タフティ氏は科学誌ネイチャー・コミュニティに掲載された論文で述べた。声明。

コロナ加熱の謎は、太陽の外の大気、つまりコロナがその「表面」、つまり光球よりも数百倍も熱いという事実に帰着します。これは、光球が太陽の核に何百万マイルも近いという事実にもかかわらず、そこでは私たちの星に熱とエネルギーを供給する核融合が起こっています。

光球は太陽コロナよりも低温ですが、太陽光の大部分を担っており、太陽大気全体から光を「洗い流します」。したがって、太陽コロナは、光球からの光が日食または「コロナグラフ」と呼ばれる特別な機器によって遮断された場合にのみ見ることができます。

これは、太陽コロナを研究するパーカー太陽探査機が太陽に近づくには、華氏約 2,500 度 (摂氏約 1,400 度) の温度に耐える必要があることを意味します。

アカワン・タフティ氏と彼のチームは、パーカー氏が私たちの星の周囲で行った十数回の旋回から収集したデータを調査し、コロナに対する影響を理解する上で重要な旋回がどこから始まるかを探した。

しかし、少なくともオーラの中には、望ましい属性はどこにも見つかりませんでした。その代わり、探査機のデータは、太陽近くの太陽風では逆回転が一般的な現象であることを示した。

この結果は、コロナ加熱による転移が太陽の表面では始まらない可能性が高いことを示しており、転移の起源に関する2つの主要な仮説のうちの1つを除外することになる。

太陽コロナは、光球からの光が日食またはコロナグラフと呼ばれる特別な機器によって遮断された場合にのみ見ることができます。 (画像クレジット: M. Druckmuller/Habal et al. 2021)

科学者たちは、太陽の外側部分への熱伝達に寄与する触媒機構がまだ存在する可能性があると考えています。アカワン・タフティ教授は、これらのメカニズムの1つは、太陽の表面での混沌とした磁力線の爆発的衝突である可能性があると述べた。

このような衝突の間、磁場はギターの弦をはじいたように振動し、太陽風中のプラズマを高速に加速します。これにより、太陽の近くで磁気波がジグザグに曲がる可能性があります。しかし、これらの波の一部が太陽から出る前に強度を失うと、そのエネルギーが太陽の上層に漏れ出し、コロナを加熱します。

「急旋回の形成を引き起こすメカニズムと、急旋回そのものが、コロナと太陽風の両方の加熱につながる可能性がある」とアカバン・タフティ氏はプレスリリースで述べた。

この研究は、太陽がどのように機能するかについての理解を深め、最終的には科学者が太陽嵐を予測、検出し、それに備えるのに役立つ可能性があります。

この研究は、2018年に開始されて以来、NASAのパーカーミッションからの最新の発見を表しています。

パーカー太陽探査機は先月、太陽への20回目の接近を完了し、表面から500万マイル（800万キロメートル）以内にゆっくりと近づいたと、探査機を管理しているジョンズ・ホプキンス大学応用物理研究所が最近の報告書で述べた。声明。

その後、探査機は外側に移動したが、9月30日に同じ距離に戻り、そして今年のクリスマスイブには太陽からさらに100万マイル離れたところに戻る予定だ。科学者らは、これらの飛行からのデータによって、太陽コロナの温度が100万度まで上昇した理由がさらに解明されることを期待している。

チームの研究は7月29日付けで出版された。天体物理学ジャーナルレター。

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