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マイクロフレア

Posted by moonrainbow on 16.2022 太陽   0 comments   0 trackback
太陽コロナを効率的に加熱するマイクロフレア

ループ状マイクロフレア
ループ状マイクロフレア
「ひので」がとらえたループ状マイクロフレア。このマイクロフレアの一方の足元(赤い四角内)を同時観測した(提供:JAXA宇宙科学研究所リリース、以下同)

太陽コロナで頻発する小規模な爆発現象、マイクロフレアは、通常のフレアとは異なるエネルギー解放機構を持つことが、多波長での観測で示唆された

太陽面で起こる爆発の一種・マイクロフレアは、通常のフレアと比べて解放されるエネルギーが約6桁も小さい。近年の観測と研究によると、マイクロフレアは頻発していて、太陽の上層大気であるコロナにエネルギーを供給し、500万度を超えるコロナの高温を生み出す一因であることがわかってきた。その仕組みをよく調べると、単なる「小さなフレア」というわけでもないようだ。

JAXA宇宙科学研究所の清水敏文さんたちの研究チームは、コロナでループ状に増光するマイクロフレアを複数の観測装置で観測し、足元の彩層(コロナの下にある大気で比較的高密度)でのふるまいも同時にとらえることに成功した。観測には太陽観測衛星「ひので」と「アイリス(IRIS)」、さらにアルマ望遠鏡が使われた


コロナで起こったマイクロフレアは軟X線(比較的波長が長い、紫外線寄りのX線)で観測でき、足元での加熱はより長い波長でとらえられる。今回の観測では、ミリ波(波長3mm、周波数100GHz)とSi IVのスペクトル線が軟X線と同時に増光を始め、軟X線より早くピークを迎えた。

増光ループの軟X線強度、ループ足元の輝度温度、Si IVスペクトル線強度の時間変化


「ひので」のX線望遠鏡
(a)「ひので」のX線望遠鏡(XRT)による増光ループの軟X線強度、(b)アルマ望遠鏡による100GHzスペクトル線のループ足元の輝度温度、(c)「アイリス」によるSi IVスペクトル線強度の時間変化。画像クリックで拡大表示

この変化から、コロナでエネルギーが解放されると同時に、加速された粒子が足元の彩層上部に突っ込んでプラズマを加熱し、ミリ波の増光が起こったのだと考えられる。ただし、観測データから見積もると、加速粒子が運んだエネルギーは熱として解放されたエネルギーの約100分の1でしかないことがわかった

加速粒子がコロナループ
加速粒子がコロナループの足元に突っ込み、足元が発光する模式図

通常の規模のフレアでは、加速粒子が運ぶエネルギーの割合はもう少し多い。マイクロフレアは爆発エネルギーのほとんどをコロナで解放することで、効率よくコロナを加熱していることが示唆される。先行研究では、フレアの規模が小さいほど加速粒子によるエネルギーの運搬の割合が低いことが示されており、今回の成果もこれと一致するものだ。このような解釈が正しいとすれば、マイクロフレアにはコロナの熱的プラズマをより効率的に作る、通常フレアと異なるメカニズムが必要となる。

今回の観測研究では、彩層で増光が起こったのは表面磁場が強い部分ではなく、強い磁場に挟まれた空洞領域の上空であることもわかった。太陽における爆発には、磁力線のつなぎかえによって磁力エネルギーを熱エネルギーに変える磁気再結合(磁気リコネクション)が関わっているが、今回の観測は、その再結合が起こる、磁場と磁場の間の磁気的不連続面の様子を推定する助けとなりそうだ


2022年7月8日
AstroArtsより

太陽付近の謎の物体

Posted by moonrainbow on 18.2022 太陽   2 comments   0 trackback
太陽に接近する謎のキューブがNASAの観測機にとらえられる

謎めいた黒色のキューブ

 われわれ人類を含む地球生命体の活動に欠かせない熱や光のエネルギー源でもある太陽。 そんな灼熱の恒星のごく近くに「謎めいた黒色のキューブ」が存在する、との主張がネットで取り沙汰されている

 今月初め、地球外生命体の専門家を名乗るユーチューバーが、NASAのライブストリーミングで発見したという「太陽に接近する得体の知れない立方体」について独自の見解を公表した。

 太陽観測機SOHOのカメラがとらえた太陽付近の謎物体


Alien black cube shoots out of the sun and then disappears into space


Alien black cube shoots out of the sun and then disappears into space

太陽の端に現れてすぐ画像がクラッシュ?「謎の黒いキューブ」

 上の動画は今月5日、自称「地球外生命体の専門家」のユーチューバー、スコット・ワーリング氏が公開したもの。

 そこにあるのはNASAと欧州宇宙機関 (ESA)が打ち上げた太陽観測機SOHOによる太陽の記録だが、このたび彼が注目したのは太陽の右下にある「不吉な黒っぽい物体」だ。

 彼いわく、このシーンはNASAの公式ライブストリーミングでも配信されたものだが、当時はこの物体の出現からわずか2秒で突然終了したという


謎めいた黒色のキューブ1

 つまり謎の黒いキューブが現れてまもなく、観測機のカメラがクラッシュしたというのだ。

 このハプニングについて陰謀論者の間では「原因を説明できるのは宇宙人だけ」との噂がまことしやかに広まっているそうだ


謎めいた黒色のキューブ2

「宇宙機関がキューブの存在を隠蔽した」という主張

 この噂にからめたものか、地球外生命体をよく知るらしいワーリング氏は「宇宙機関がとっさに故障を装い、このキューブの存在を隠蔽した」というなかなか大胆な仮説を述べている。

 ちなみに太陽の記録は現在も一般公開されているので、だれもが自由に眺められる。ワーリング氏もそのサービスのおかげで気になる物体をじっくり眺められるようだ


謎めいた黒色のキューブ3

画像の乱れは異常?宇宙を移動する黒いキューブは宇宙船?
 
なお自身のブログをもつワーリング氏は、そこでもライブストリーミングで目にした異常について自説を展開している。
5月2日にNASAのライブ映像を視聴していたところ、太陽の謎の物体が見えた瞬間にシャットダウンした。午後1時6分頃だ。

謎のキューブが太陽から現れた直後に画像が乱れて1/4程度見えなくなり、次に見えた時はキューブが消失していた。明らかに異常だ!

キューブが出てくる時だけ画像がぎくしゃくしてその後ひどく乱れる。目を疑う光景だ。このシーンはSOHOの公式サイトでも公開中だが、問題の瞬間は左下のタイムスタンプとも一致している。

みなさん、これはNASAもSOHOも隠ぺいの一部であることを示す動かしがたい証拠だ。彼らは我々の太陽から離発着して宇宙を移動する黒いキューブを隠そうとしている。彼らはそこで何かを採取している。それは何だ?
「太陽フレアでしょ!」「よく比べてみろ」「天使では?」との声も
 ワーリング氏の突きぬけた仮説をめぐり、ユーザーからは以下のような反応が巻き起こった


この件に関するユーザーの反応は...

・あれは太陽フレア。電磁波の影響で起きる局所的な爆発にすぎない

・心情的には君の説を信じたいがあれはフレアじゃないかな。

・メンテナンスのためのシャットダウンのタイミングがおかしいことには同意するが、一般的な太陽フレアと特別違いがあるのかどうか自分でよく比較してみて欲しい。

・あれは天使の仮の姿です。天使が物理的な世界に現れるには大量のエネルギーが必要なので、太陽の力でブーストするんです。宇宙を移動するときは黒いキューブ形をしているのでそうとはわからないでしょう。そして私たちの世界に来るときは人間の姿で現れるのでやはり私たちには認識できないのです。それでも信心がある人にはそれとわかるのです。

・ちょっとまて。天使が四角いなんて説は初耳だが?
 さて大半の人があれは単なる太陽フレアでたまたま四角く見えたとみていたようだ。あとついでにいえば太陽の記録が1日2回、午前1時6分と午後1時6分の固定に見えるのは気のせいだろうか?


謎めいた黒色のキューブ4
image credit:youtube via soho
 
にしても「太陽を行き来する黒いキューブが実は宇宙船で何かを採取してる」とはかなりの想像力だが、みんなはどう思う?

2022年05月14日
カラパイアより

太陽から飛び出した超巨大な紅いループ!

Posted by moonrainbow on 12.2022 太陽   0 comments   0 trackback
太陽から飛び出した超巨大な紅いループ。ソーラー・オービターが捉えた記録的プロミネンス

超巨大プロミネンス
【▲太陽観測衛星「ソーラー・オービター」が紫外線で捉えた記録的な超巨大プロミネンス(Credit:Solar Orbiter, EUI Team, ESA & NASA; h/t: Bum-Suk Yeom)】

太陽から飛び出した超巨大な紅いループ! 太陽にいったい何が起こったのでしょうか?

この画像は、2022年3月2日付けのNASA(SCIENCE)とAPOD(Astronomy Picture of the Day)で紹介された、目を疑うような超巨大なプロミネンスなのです!

先月、太陽観測衛星「ソーラー・オービター」が紫外線で捉えた画像で、これまで撮影された中で最大のプロミネンスとのこと。太陽の直径に匹敵するほどの大きさであることがわかります。

プロミネンスは日本語で「紅炎」とも呼ばれ、太陽の磁場によって太陽表面上に保持されている高温のガスの雲のことです。

プロミネンスは予測不可能な爆発を起こし、コロナ質量放出(Coronal Mass Ejection :CME)を通して高温のガスを太陽系に放出することがあります。CMEが地球の磁気圏に到達すると、明るいオーロラを発生させることもあります。いわゆる「宇宙天気」にも影響を及ぼすのです。

今回のプロミネンスもCMEを発生させましたが、地球方向とは異なっていたということです。

プロミネンスが太陽の磁場の変化と関係があるのは確かですが、プロミネンスを生み出し、維持するエネルギーのメカニズムは未だ研究中とのこと。

太陽は最も身近な恒星と言われますが、まだまだ解明すべき謎に満ちているようです


Image Credit: Solar Orbiter, EUI Team, ESA & NASA; h/t: Bum-Suk Yeom

2022-03-06
Soraeより

太陽表面の乱流運動

Posted by moonrainbow on 08.2022 太陽   0 comments   0 trackback
太陽表面の乱流運動を深層学習でとらえる

今回の研究の概念図
今回の研究の概念図。観測できる鉛直方向の運動と表面温度から、観測が難しい水平方向の運動をニューラルネットワークで高速に推定する。画像クリックで拡大表示(提供:国立天文台)

太陽表面で対流するプラズマの速度を3次元的にとらえるうえで観測が難しい水平方向の運動を、深層学習によって観測可能な要素から補完する手法が開発された

太陽のような恒星の表面では、熱は物質の対流によって内側から外へと運ばれている。高温な恒星ではガスは電気を帯びたプラズマになっており、その流れは磁場に作用することで大気上層のコロナを加熱する役割も担う。そうしたプラズマの流れは激しく乱れた「乱流」の状態であり、場所ごとに異なる速度で3次元的に運動している。

乱流のメカニズムを知る上で、こうしたプラズマの3次元的な速度分布を測定することが必要とされている。このとき、私たちの視線に沿った鉛直方向の速度は、プラズマがこちらに近づいていれば波長が短くなり遠ざかっていれば伸びるドップラー効果を利用して計測できる。しかし、水平方向の運動を直接測定する手段はなかった。撮影した表面画像の変化からは、対流が作る直径約1000kmの模様である粒状斑よりも大きなスケールでの運動しか推定できない。

総合研究大学院大学・国立天文台の石川遼太郎さんたちの研究チームは、深層学習(ディープラーニング)の技術で乱流運動を推定する新たな手法を開発した。この手法を使えば、観測可能な鉛直方向の運動および表面温度を元に、水平方向の運動を推定できるようになり、プラズマの乱流を3次元で把握可能となるという。

石川さんたちは太陽の熱対流を模した3種類の数値シミュレーションから多様な乱流データを生成し、このデータを現在画像認識で幅広く使われている技術である「畳み込みニューラルネットワーク」を通して深層学習を行った。これにより、観測可能な情報から水平方向の運動を高速で推定できるようになった。

さらに、対象とする空間の大きさによって速度の推定精度がどのように変わるかを分析する手法も開発した。空間スケールが小さいほど、推定精度も低くなる傾向にあるが、その要因が、典型的な対流のサイズよりも小さな乱流の構造にあることも突き止められた。今後はこれを手がかりに、手法を改良することが期待される


数値シミュレーション
推定された水平運動と空間スケールごとの推定精度
(左)数値シミュレーションによる本来の水平運動、(中)深層学習によって推定された水平運動。明るい部分は画面上方向、暗い部分は下方向の流れを示す。(右)空間スケールごとの推定精度。特徴が異なる3種の乱流で精度を調べた

2022年3月3日
AstroArtsより

宇宙天気

Posted by moonrainbow on 13.2022 太陽   0 comments   0 trackback
宇宙天気により注目度アップ?太陽プロミネンス

太陽プロミネンス
【▲SOHO衛星が観測した太陽プロミネンス(Credit: NASA, ESA, SOHO-EIT Consortium)】

ります。一般の人が注意するような規模のものは少ないですが、最近はテレビのニュースでも取り上げられるなど注目を集「宇宙天気」という言葉をご存じでしょうか。太陽で起こった現象によって地球が影響を受けるもので、過去には海外で停電が起きたこともあめています

地球に影響をおよぼす太陽の現象としては「太陽フレア」が有名です。しかし、気をつけなければいけないのはフレアだけではありません。その1つが「プロミネンス」で、画像では右上でアーチ状に大きく飛び出している、ガスのかたまりです。

この画像自体は古く、欧州宇宙機関(ESA)とNASAの観測衛星「SOHO」が1999年に観測したものです。SOHOの観測装置「EIT」はヘリウムからの光をとらえており、その温度は約6万度。プロミネンスは炎のような見た目をしていますが、実は画像の中でも暗いところほど温度が低く、太陽のコロナ(100万度以上)に比べるとむしろ「冷たい」ガスとも言うことができます。このプロミネンスの大きさは、太陽の直径が地球を約109個並べたくらいであることから考えると地球20~30個ほどになるでしょうか。

プロミネンスはこのようにアーチ状になったり、太陽の上で浮かんでいるように見えたりすることがあります。その理由は、太陽にある磁場がガスをとらえているためと言われています。プロミネンスは太陽から飛び出すことがあり(プロミネンス噴出)、その向きなどによって地球に影響をおよぼす可能性があります。画像のようなプロミネンスは迫力がありますが、宇宙天気としても注目すべき現象なのです。

プロミネンスは皆既日食の際、太陽のまわりで赤い炎のように見えるそうです。太陽はこれから活動が活発な時期になっていくと言われています。宇宙天気としては注意が必要ですが、天体観測の1つとして、もし機会があればチェックしてみてはいかがでしょうか


Image Credit: NASA, ESA, SOHO-EIT Consortium

2022-02-08
Soraeより
 

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