太陽探査機が太陽にこれまで知られていなかった「キャンプファイヤー」を発見

太陽探査機が太陽にこれまで知られていなかった「キャンプファイヤー」を発見

太陽にこれまでで最も接近して撮影された画像から、かつて見たことのない恒星現象が明らかになった。「キャンプファイヤー」と呼ばれるこれらの明るい点は、太陽の灼熱の外層に関する長年の謎を解く可能性がある。

ソーラーオービタープロジェクトは、まだ正式にはミッションの科学段階に入っていないが、すでに驚くべき結果を生み出している。

欧州宇宙機関(ESA)とNASAの共同研究によるこの探査機は、6月に太陽に初めて接近した近日点において太陽の画像を撮影しました。ソーラー・オービター・プロジェクトのミッション・コントローラーは現在、搭載されている10個の機器の試験を行っており、2020年2月10日に打ち上げられたこの探査機は、今秋にはミッションの科学観測段階に入る予定です。

ソーラーオービターが初めて太陽に接近した際に撮影した太陽。
ソーラー・オービターが初めて太陽に接近した際に撮影した太陽。画像:ソーラー・オービター/EUIチーム(ESAおよびNASA)、CSL、IAS、MPS、PMOD/WRC、ROB、UCL/MSSL

太陽から4800万マイル(7700万キロメートル)の距離で撮影された今回の新しい画像は、私たちの主星にこれまでで最も接近した距離となります(この距離は0.515 AU、つまり地球と太陽のほぼ中間点と表記されます)。この前例のない太陽の画像は、それだけでも驚異的ですが、ESAが本日発表したように、ソーラー・オービターの最初の写真は、プロジェクトの科学者たちが「キャンプファイヤー」と呼んでいる、これまで知られていなかった恒星現象を明らかにしています。

ヨーロッパの国ほどの大きさの明るい斑点は、太陽の外層大気(コロナ)を観測できる探査機の極端紫外線撮像素子(EUI)によって捉えられた。太陽表面に驚くほど規則的に現れるこれらの特徴は、これまで地上望遠鏡でも宇宙望遠鏡でも観測できなかった。

キャンプファイヤーの炎が燃えている様子を映したクローズアップビデオ。
キャンプファイヤーの炎が燃えている様子を捉えたクローズアップ動画。画像:Solar Orbiter/EUIチーム(ESA & NASA)、CSL、IAS、MPS、PMOD/WRC、ROB、UCL/MSSL/Gizmodo

「キャンプファイヤーは、地球から観測できる太陽フレアの小さな親戚のようなもので、百万倍、あるいは数十億倍も小さいのです」と、EUI装置の主任研究者であるデイビッド・バーグマンズ氏はESAのプレスリリースで説明した。「太陽は一見すると静かに見えるかもしれませんが、細かく観察すると、至る所でこのような小さなフレアが見られます。」

「最初からこれほど素晴らしい結果が得られるとは思っていませんでした」と、ESAのソーラー・オービター・プロジェクト科学者であるダニエル・ミュラー氏もプレスリリースで述べています。「10個の科学機器が互いに補完し合い、太陽とその周囲の環境の全体像を把握できることも確認できました。」

キャンプファイヤー(白い矢印で示されています)。左下に地球スケールがあります。
キャンプファイヤー(白い矢印で表示)。左下に地球のスケールが表示されています。画像:Solar Orbiter/EUIチーム(ESAおよびNASA)、CSL、IAS、MPS、PMOD/WRC、ROB、UCL/MSSL

恒星科学者たちは、これらのキャンプファイヤーが一体何なのかを完全には解明できていません。大規模な太陽フレアの小型版である可能性もあれば、全く別の現象である可能性もあります。とはいえ、今回の発見は、コロナ加熱と呼ばれる、これまであまり解明されていなかった恒星現象を説明できる可能性があります。

理由は完全には解明されていないが、太陽コロナは太陽の表面よりもかなり高温であり、その温度は下層よりも 200 ~ 500 倍以上高い。

キャンプファイヤーは太陽の地表付近で驚くほど広く見られる現象であるため、単一のミニフレアが大きな影響を与えることはないものの、これらの現象の集合的な作用が「太陽コロナの加熱に大きく寄与している」可能性があると、フランスの宇宙天体物理学研究所に所属し、EUIの共同主任研究員でもあるフレデリック・オーシェール氏は述べている。

ESAの本日の記者会見で、ミュラー氏はキャンプファイヤーの原因は未だ不明だが、太陽の磁場と関連しているのではないかと推測していると述べた。フレアが発生した領域は圧力を受け、最終的には裂け、私たちがキャンプファイヤーとして見ているエネルギーが放出される。

太陽の上のさまざまな「キャンプファイヤー」を示す矢印。
太陽上の様々な「キャンプファイヤー」を示す矢印。画像:ソーラーオービター/EUIチーム(ESAおよびNASA)、CSL、IAS、MPS、PMOD/WRC、ROB、UCL/MSSL

もちろん、これらの新たに発見された特徴についてはまだ多くのことが分かっていませんが、これはほんの始まりに過ぎません。ソーラー・オービターは今後2年間で太陽にさらに近づき、太陽から4200万km(2600万マイル)まで接近する予定です。さらに、探査機は最終的に太陽の極域を初めて観測することを可能にする傾斜軌道に入る予定です。

これらの新しい画像は、他のプロジェクトで撮影された太陽のスナップショットを補完するものです。NASAの太陽観測衛星(SDO)も太陽の高解像度画像を撮影していますが、より遠くから撮影しています。今年初めには、ハワイの望遠鏡が太陽表面の驚くべき映像を公開しました。

NASAの宇宙船パーカー・ソーラー・プローブは、これまでのどの探査機よりも太陽に近づくことになりますが、カメラを搭載していないため、残念ながら、太陽の素晴らしい姿を目にすることはできません。ソーラー・オービターのプロジェクトサイエンティスト、ホリー・ギルバート氏がESAの記者会見で説明したように、探査機はいずれカメラの性能限界に達します。「それより太陽に近づくと、環境が過酷になりすぎるからです」

ソーラーオービターはまだ初期段階ですが、このミッションは非常に素晴らしいものになりそうです。

この記事は、木曜日の朝に行われた ESA 記者会見でのコメントを含めるように更新されました。

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