NASA、太陽コロナへの突入
 NASAの宇宙探査機「パーカー・ソーラー・プローブ」がついに太陽のコロナにダイブして、その中を通過するという離れ業をやってのけた。人類史上最も太陽に近づいた記念すべき1ページとなった。

 NASA科学ミッション部門のトーマス・ズルブチェン氏は、「太陽との”接触”は、太陽科学の記念すべき瞬間で、まさに驚くべき偉業です」と声明の中でコメントした。

 これにより、太陽の進化とそれが太陽系に与えた影響について、これまで以上に深い洞察を与えてくれるだけでなく、宇宙に存在する太陽以外の恒星についての謎も明らかとなるかもしれない。
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史上初の太陽と接触、コロナ層への突入

 太陽に接触したといっても、光り輝く球の中に突っ込んだわけではない。外層大気の最も外側にある希薄なガスの層、コロナ」に突入したのだ。

  太陽はその重力によって集合した巨大なプラズマの塊だ。地球のように固い表面はないが、その周囲を重力と磁力によってまとめられた超高温の大気が包んでいる。

 コロナの主な成分は水素原子が原子核と電子に分解されたプラズマで、その温度は100万ケルビン以上と言われている

 太陽の重力と磁力は中心から離れるほどに弱まるので、ある地点を超えるとそれ以上プラズマを閉じ込めておけなくなる。ここが太陽の内と外を分ける境目で、「アルヴェーン臨界面」という。

 しかし、アルヴェーン臨界面がどこにあり、どのような形をしているのか詳しいことはわかっていない。

 NASAの宇宙探査機、「パーカー・ソーラー・プローブ」の目的の1つは、それを探ることだ。
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image credit:NASA's Goddard Space Flight Center/Joy Ng

8回目のフライバイでコロナ内部の進入に成功

 パーカー・ソーラー・プローブは、太陽のコロナを調査するために2018年に打ち上げられた。

 2025年までのミッション期間中に合計26回の接近が予定されているが、そのうち7回は金星の重力を利用することでグッと大きく接近する。

 これまで8回接近しているが、探査機がコロナ内部に進入したのは4月28日のフライバイが初となる。このデータが地球に中継され、中身を確認するのに数ヶ月かかり、ようやく今回の発表に至った。

 以前まで、太陽の研究は外側からの観察によって行われてきた。今回コロナに突入したこのにより、これまで知ることのできなかった太陽内部の貴重なデータを収集することができた。

 「つまり磁気に支配された太陽の大気の状態を、これまでになかったほど感じられるようになりました」とジョンズ・ホプキンス大学のヌール・ラウアフィ氏は説明する。
NASA's Parker Solar Probe Touches The Sun For The First Time

アルヴェーン臨界面との境界にはシワが寄っている

 アルヴェーン臨界面は、中心から10〜20太陽半径のどこかにあると推測されている。

 今回パーカーがコロナに進入したのは、18.8太陽半径(1300万キロ)の地点で、15太陽半径(1000万キロ)まで潜り込んだ。

 そこで観察された磁気の状態からは、アルヴェーン臨界面はシワが寄っているような形状をしている可能性がうかがえるという。

 またより内部では、「疑似ストリーマー」という磁気構造も観測された。
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8月に行われた9度目の接近で撮影された「コロナ・ストリーマー」。上の段の画像では明るいスジが上方へ、下の段では下方へ移動している。これはパーカーがストリーマーの上下を通過したからこそ、撮影できた風景だ / image credit:NASA/Johns Hopkins APL/Naval Research Laboratory

 これは太陽の表面にそびえ立つ塔のような巨大構造で、日食になれば地球からも観測することができる。

 パーカーがここに突入するとき、まるで台風の目に突っ込むかのようだったが、一度内側に入ると非常に穏やかだったという。

 また詳しいメカニズムは不明だが、パーカーのデータによれば、この構造がアルベーン臨界面の歪みを作り出している可能性があるようだ。
Parker Solar Probe Encounters Streamers on the Way to the Sun

太陽風の磁場のねじれ現象も確認

 「太陽スイッチバック」と呼ばれる現象も観測された。これは太陽風の磁場がZ字によじれる現象で、それが形成される原因や場所は今のところ不明だ。

 その存在は1990年代から知られていたが、かなり一般的な現象であることが分かったのは、パーカーが調査を行った2019年になってからだ。

 今回のダイブでは、コロナ内部で検出されており、少なくともスイッチバックの一部は、コロナの深いところから生じていることがうかがえた。

 カリフォルニア大学バークレー校のスチュアート・ベール氏によると、「スイッチバックのある領域は、コロナ底部の小さなじょうご状の磁気構造に一致」するという。

 これは既存の理論から予測されることで、太陽風の発生源を具体的に特定する手がかりになるとのことだ。

 今後パーカーは、今回よりもさらに近く、9.86太陽半径まで接近する予定もあるとのこと。その時、どんな驚愕の事実を明らかにしてくれるのか? 太陽は今、ホットな場所なのだ。

References:NASA Enters the Solar Atmosphere for the First Time | NASA / written by hiroching / edited by parumo
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コメント

1

1. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 08:11
  • ID:XLrtcOYN0 #

熱で溶けないの?

2

2. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 08:46
  • ID:322faGuu0 #

太陽の黄金の林檎が現実になるとか胸熱だな

3

3. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 08:54
  • ID:c0gjXUIV0 #

どこかの国が太陽に着陸して話題になってたよね。

4

4. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 09:33
  • ID:9A4DN6YA0 #

放出される熱って最後どうなるん?
ただ拡散して冷えて終わり?

5

5. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 10:30
  • ID:kCfk9cV90 #

※3
夜の側に着陸して熱を回避したとかいうやつね

6

6. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 11:13
  • ID:TQv.2Vqh0 #

>>1
90℃の風呂とサウナ、どっちが危ないか考えるとわかりやすい
太陽自体がガスの塊、その周辺も地球大気と比べればスカスカだから、熱量そのものはさほど

7

7. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 11:17
  • ID:TQv.2Vqh0 #

>>1
途中送信してしもうた
同じ温度でも、地球上ほど熱はつたわって来ないと思えばいい

また、輻射熱でとける距離までは近づかないからね

8

8. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 11:19
  • ID:z.fzmrWT0 #

ついに人類はコロナとの闘いに勝利しました。

9

9. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 11:53
  • ID:Uv7T1GS00 #

凄い!サンダーバードの太陽号みたいだ!

10

10. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 12:03
  • ID:vktW5qU50 #

太陽常温説

11

11. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 12:22
  • ID:P3wctAdv0 #

15太陽半径、ということは通過したのはFコロナ域(宇宙塵が太陽光に照らされているものの高熱を発しているわけではない)やな
温度こそ0Kに限りなく近いとはいえ、磁気嵐と太陽風がやっぱりとんでもない勢いで吹き荒れているヤバい領域

12

12. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 12:28
  • ID:OPW6R0s.0 #

コロナへの熱い風評被害

13

13. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 12:31
  • ID:5GZZ1PZQ0 #

>>7
よくわからん。
実際コロナは120万度あるって聞いたことがあるけど(40年近く前の書籍)、熱って電磁波で伝わるよね?その衛生だかが近寄ったら、そこに120万度の熱が加わるのは変わらないんじゃないの?表面が120万度になるなら溶けていくってイメージなんだけど、どう違うんだろう。やっぱりわからん。出来たら教えて欲しい。

14

14. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 13:57
  • ID:.rUWpLor0 #

※13
天ぷら揚げて
周りは焦げるけど中身は大丈夫じゃん。
つまり、そういうこと。

15

15. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 14:50
  • ID:2F7AeZFM0 #

素晴らしい!人類が太陽に降り立つ日も遠くないですね。

16

16. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 16:26
  • ID:xevNIAkR0 #

そうか、そうだったのか……太陽とは…

17

17. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 17:29
  • ID:TQv.2Vqh0 #

>>12
すでに例えが上がってるけど、
時速150kmの野球ボール vs 時速50kmのトラック
900℃のタバコの火 vs 200℃の天ぷら油

殺傷力を比較すると、速度や温度だけで決まらないことがわかるでしょ?
温度というのは分子とかのエネルギーが伝わる速度みたいなもんなのよ(乱暴な説明)
宇宙だと温度計を持っていけないから、その発する光から温度を推定するんだけど、コロナは太陽の大気圏の最外部でありながら最大で100万ケルビン、まあ100万℃を超える温度に相当するX線とか出してるわけなのよ
太陽の表面温度が6000℃ぐらいとされているのに、なぜコロナがそこまで高温かは未だ謎

そしてアルヴェーン境界面は、地球で言えば宇宙と大気の境目に相当するようなものなんだ(乱暴)
つまり今回の探査機は大気圏突入をしていたようなもんだ
でも、その気圧は地表の100万分の1相当とされて、人間から見ればほぼ真空
さらに言えば空気などのように分子ではなく、電子・陽子といった荷電粒子から構成されているんで、素材もとても軽い(乱暴)
見かけ上極めて高温だけど、スカスカすぎて熱のエネルギー自体はそんなにないってこと

境界面あたりの実際の温度は100万℃よりずっと低いのかもしれんけど、いきなり宇宙船が溶けるような環境ではない事は前もってわかっていたのね

18

18. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 17:37
  • ID:TQv.2Vqh0 #

>>13
ちなみに、地球の高度80kmから800kmを熱圏と定義するんだけど、その気温は最大2000℃に達する。
でも高度100km以上が宇宙と定義されるように、低軌道人工衛星もその中を通っている。
それらが溶けたり(鉄の融点は1538℃)、地上が熱の地獄とならないのはほぼ真空だから、というよりほぼ真空だからその温度まで上がるとも言えるかな
人工衛星が熱圏から受ける熱エネルギーは、衛星表面の放熱や太陽からの輻射熱よりずっと小さいってことやね

19

19. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 20:50
  • ID:.q5iwo.T0 #

※2
レイ・ブラッドベリいいよね!!

20

20. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 20:54
  • ID:OoV97Wvs0 #

話はよくわからないが「アルヴェーン臨界面」って何だかかっこいい

21

21. 匿名処理班

  • 2021年12月20日 22:59
  • ID:PHgjDlRA0 #

※9
自分も同じこと思った!
まさに太陽号!

22

22. 匿名処理班

  • 2021年12月21日 10:04
  • ID:AnLsHoeV0 #

※9※21 よう俺 同じことをカキコしに来たらすでに有ったw

23

23. 匿名処理班

  • 2021年12月21日 13:13
  • ID:RpwEi7rR0 #

映像の途中で銀河が横切るのがなぜかエモく感じた

人工衛星も仕事頑張ってんだな。

24

24. 匿名処理班

  • 2021年12月21日 13:44
  • ID:XmgVVf.40 #

記事読んでコロナに突入って・・・プロミネンスの事かと誤解してクッソ熱いだろうに大丈夫かって心配してたわ。
もっと外側の熱くないとこなのね。

25

25. 匿名処理班

  • 2021年12月21日 16:28
  • ID:1oQ6mLuG0 #

>>24
そのプロミネンスの方がコロナよりはるかに低温と言うのが宇宙の面白いところ

26

26. 匿名処理班

  • 2021年12月21日 19:57
  • ID:1oQ6mLuG0 #

>>11
コロナ自体がエネルギーを与えられてなくとも数十万ケルビンだったりで、0からは遠いよ
でも特に問題ないのは書き込みの通り

27

27. 匿名処理班

  • 2021年12月22日 21:58
  • ID:.Tcz4sTD0 #

>>18
全然理解出来ないのはぼくちんが、頭悪すぎるからなのか?

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