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太陽でも起こりうるスーパーフレア(Superflares)

Posted by moonrainbow on 18.2019 太陽   0 comments   0 trackback
壊滅的影響を及ぼす現象は「いつ」起こるのか?

太陽フレア

太陽で発生した非常に強力な太陽フレアが地球に到達。通信は途絶し、電力網も寸断され、文明社会に大混乱がもたらされる……。まるでパニック映画のようですが、これは実際に起こり得るストーリーです

コロラド大学ボルダー校に所属する野津湧太氏らの研究チームは、これまで若い恒星で発生すると考えられてきた大規模なフレア現象「スーパーフレア」が、年齢を重ねて活動が落ち着いている太陽のような恒星においても起こり得るという研究結果を発表しました。

太陽では、黒点の周辺において太陽フレアという爆発現象が起こることがあります。大規模なフレアは、太陽から大量のプラズマが放出される「コロナ質量放出」という現象をともなうこともあります。フレアは太陽だけではなく、ほかの恒星でも発生している普遍的な現象です

ところが、NASAの宇宙望遠鏡「ケプラー」のデータから、これまで地球で観測されたフレアの数百倍から数千倍もの強さを持つスーパーフレアの存在が確認されました。今まで観測例がないわけですから、それが太陽でも起こり得るのか、起こるとしたらどれくらいの頻度で発生するのかは、全くの未知数です

そこで野津氏らの研究チームは、欧州宇宙機関(ESA)の宇宙望遠鏡「ガイア」やアメリカの「アパッチポイント天文台」による観測データを使い、太陽によく似た43個の恒星で発生したスーパーフレアの情報を統計的に分析。若くて活発な恒星では毎週のように発生しているスーパーフレアが、太陽のような恒星でも数千年に一度というまれな確率ながらも起こり得ることを突き止めました

太陽フレアやコロナ質量放出は地球におけるオーロラや磁気嵐などの原因となりますが、強力な場合は通信や電力、人工衛星などに影響を及ぼすことがあります

たとえば1989年3月には、コロナ質量放出によってカナダで大規模な停電が発生しました。1859年9月に発生した太陽フレアは欧米の電信網に大きな影響を与えており、当時黒点を観測していた天文学者にちなんでキャリントン・イベントとも呼ばれています。このときは日本を含む比較的低緯度の地域でもオーロラが観測されています

情報化が進み、人工衛星も活用する現代社会において、これまで観測された規模の何百倍、何千倍も強力なスーパーフレアがもしも発生したら……。映画のように地球の生命の存続に関わるほどの事態には至らないとしても、人類の文明社会が混乱することは間違いありません

「スーパーフレアはめずらしい現象であることがわかりましたが、今後100年以内に起こる可能性もあります」とコメントする野津氏。太陽におけるスーパーフレアはまれですが、いつ発生してもおかしくはないのです。発生する仕組みがまだ完全には解明されていないこともあり、太陽フレアについての研究は今後も重要なテーマと言えそうです

Image credit: NASA, ESA and D. Player

2019/6/12
Soraeより

太陽は約50億年後、暗い惑星状星雲になる

Posted by moonrainbow on 19.2018 太陽   0 comments   0 trackback
50億年後に太陽が死ぬと何が起こるのか?

惑星状星雲「Abell 39」
惑星状星雲「Abell 39」。ヘルクレス座の方向7000光年の距離に位置し、直径は約5光年、殻の部分の厚さは約3分の1光年(提供:WIYN/NOAO/NSF)

約50億年後に太陽が寿命の終わりを迎えると何が起こるのかは、これまではっきりとは明らかになっていなかったですが、どうやら暗い惑星状星雲が形成されるらしいことが最新の研究から示されました

質量が太陽の数倍程度以下の恒星は、一生の最終段階でガスや塵の外層を放出します。その外層部分が、あとに残った高温の中心核に照らされて輝いて見えるのが惑星状星雲です。惑星状星雲のなかには数千万光年彼方にあっても見えるほど明るいものもありますが、これは惑星状星雲になる前の恒星であれば暗すぎて見えないほど遠い距離です

太陽も、あと約50億年ほどすると一生を終えるとみられています。その最終段階がどうなるかははっきりとはわかっていないのですが、太陽は軽すぎるため、見ることができるほど明るい惑星状星雲にはならないと考えられてきました

ポーランド・ニコラウス・コペルニクス大学のKrzysztof Gesickiさんと英・ジョドレルバンク天文台のAlbert Zijlstraさんたちの研究チームは、恒星のライフサイクルを予測するモデルを新たに開発し、異なる質量や年齢の恒星から放出された外層の明るさを推測する研究を行いました

このモデルによると、外層を放出した後の星は従来のモデルに比べて3倍も速く温度が上昇します。その結果、太陽のような低質量でも、これまで考えられてきたよりもはるかに容易に明るい惑星状星雲が形成できることが示されました。研究チームの計算によると、太陽の質量は、暗いながらも見ることができる惑星状星雲を作り出す下限近くであり、太陽よりも数パーセント軽い星では、惑星状星雲は見えなくなります

今回のモデルは、約25年前に発見された観測事実の説明にもつながります。観測から、様々な銀河に存在する惑星状星雲のうち最も明るいものの本来の明るさはどれも同じであることが知られています。これは、太陽のような低質量星からも明るい惑星状星雲が作られうることを示していますが、従来のモデルによる理論では、太陽の2倍程度より軽い星から作られる惑星状星雲は暗すぎて見えないと考えられていました。この矛盾が、今回の新しいモデルで解決できたのです

「観測が非常に難しい遠方銀河内の数十億歳の星の存在を調べる方法が見つかっただけでなく、太陽が死ぬと何が起こるのかという疑問の答えも見つけることができました。素晴らしい研究成果です」(Zijlstraさん)

2018年5月14日
AstroArtsより

極紫外線で捉えた太陽の様子

Posted by moonrainbow on 15.2018 太陽   0 comments   0 trackback
太陽から吹き出す磁力線

極紫外線で捉えた太陽
 
可視光では光球にしか見えない太陽ですが、視点を変えると全く別の顔を覗かせてくれます。上の画像は、極紫外線で捉えた太陽の様子です
 
2018年4月24日〜26日に撮影されたこの画像では、太陽表面から吹き出す磁力線の様子が詳細に観察できます
 
なお、太陽の磁力線の活動はこちらのURLの動画で閲覧することもできます
 
Image Credit: NASA/GSFC/Solar Dynamics Observatory

2018/05/10
Soraeより

太陽で1000倍以上の大型太陽フレア発生

Posted by moonrainbow on 08.2017 太陽   0 comments   0 trackback
2017年9月8日15時〜24時(日本時間)に地球に到達し、以降は通信やGPS、送電線への影響に注意!

大型太陽フレア

NASAの太陽観測衛星「SDO(ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー)」は、2017年9月6日に太陽で2回の大型太陽フレアを観測しました。情報通信研究機構などは、人工衛星やGPS、送電線への影響に対して注意を促しています
 
今回発生したの太陽フレアは、9月6日に2回発生。それぞれのX線等級はX2.2とX9.3と、かなり強力です。そして太陽フレアによって放出されたコロナガスが9月8日の15時〜24時(日本時間)に地球に到達し、数日間〜1週間に渡ってさまざまな影響が出ることが予測されています
 
具体的な影響としては、通信衛星や放送衛星などの人工衛星での障害の発生、GPSなどの測位システムの誤差の増大、さらには送電線への影響が予測されます
 
大型太陽フレアの発生による宇宙環境の変化に対して個人でとれる対策はあまりないのですが、9月8日以降に通信関連の障害がおきた時には「太陽フレアのせいかな?」と、頭に入れておくと良いかもしれません
 
Image Credit: NASA

2017/09/08
Sorae4より

アルマ望遠鏡が太陽観測を開始

Posted by moonrainbow on 26.2017 太陽   0 comments   0 trackback
アルマ望遠鏡が太陽観測を開始

太陽黒点
波長1.25mmの電波でアルマ望遠鏡が撮影した太陽黒点(提供:ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)、以下同)

アルマ望遠鏡が、電波による高解像度太陽観測を開始しました。黒点周囲における活発な活動を詳細に観測することで、太陽に関する様々な謎に迫ることができると期待されています

アルマ望遠鏡は、星や惑星の材料となる非常に低温(摂氏マイナス260度程度)のガスや塵が放つ電波をとらえることを得意としているが、高温の太陽が放つ電波も観測することができます。しかし、太陽から放たれる電波はそれ以外の天体からの電波に比べて圧倒的に強いため、電波の強度や電波放射領域の形状を精密に測定するには、太陽観測のためだけの特別な仕組みや観測手法を開発する必要がありました

2014年から2016年にかけて、アルマ望遠鏡は太陽を観測する試験を繰り返し実施してきました。今回公開されたのは、2015年12月18日の試験観測で得られた画像です

太陽黒点は太陽内部で作られた磁力線が束になって太陽表面に現れた部分の断面で、磁場の影響で周囲よりも温度が低くなるため暗く見えます。アルマ望遠鏡の観測では、太陽表面のすぐ上にある「彩層」と呼ばれる領域から放たれる電波がとらえられ、黒点周囲の彩層の温度分布を高解像度で調べることができます。彩層が太陽表面より高温になる加熱メカニズムを明らかにすることもアルマ望遠鏡の大きな目標です

また、同じ電波でも波長を変えると見える深さが異なり、波長が長いほど彩層の深い部分を見ることができる、画像1枚目と画像2枚目では2枚目のほうがより深く、太陽表面に近い場所を見ていることになります

太陽黒点1
波長3mmの電波でアルマ望遠鏡が撮影した太陽黒点

「太陽は、私たちに最も近い恒星ですが、いまだ謎の多い天体です。これまで電波からガンマ線まで様々な波長で観測されてきましたが、高分解能のミリ波・サブミリ波観測は太陽物理学にとって未知の世界です。アルマ望遠鏡の太陽観測データから今まで見えなかった現象が発見され、太陽に対する理解が大幅に進むことが期待されています」(国立天文台チリ観測所 下条圭美さん)。

2017年1月19日
Astro Artsより
 

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