太陽については多くの疑問がありますが、科学者たちは ESA のソーラー オービターの助けを借りて、そのうちの少なくとも つの答えに近づいているようです。 探査機によって収集されたデータは、小さな磁力線の絶え間ない再接続が、太陽のある部分が他の部分よりもはるかに熱くなっている理由の少なくとも一部である可能性があることを示唆しています。
太陽の表面の温度は約 5500°C で、これはそのような星にとってはごく普通の温度です。 しかし、太陽の大気中の物質は表面から離れると熱くなり、コロナとして知られる上層では 2 万 °C に達します。 科学者たちは 1940 年代からこの気温の逆転について知っていましたが、なぜそれが存在するのかはまったくわかっていません。 現在、この現象を説明する主な候補の つは、永続的な小規模磁気リコネクションです。
大規模な磁気リコネクションはよく知られています。 ほとんどの星は、電磁力と積極的に相互作用する荷電粒子で構成される液体である高温プラズマの乱流球です。 つまり、太陽のような天体には非常に複雑な磁場が浸透しています。 太陽の大気の最も深い層である光球を超えると、磁力線が絡み合い、引き伸ばされ、壊れてから再接続される可能性があります。 これにより、太陽フレアとコロナ質量放出を促進する巨大なエネルギーバーストが発生します。
科学者たちは、小規模な再統合イベントがコロナにエネルギーを「注入」し、コロナに熱源を提供するという仮説を立てました。 しかし、太陽は非常に熱く明るいため、観察が難しく、科学者はこのプロセスを記録する機器を持っていませんでした。 そこで登場したのがソーラーオービターです。 2020 年 月に打ち上げられた ESA の太陽探査機は、その活動を詳細に調査するために、少し危険な距離で星に接近しました。
最初の接近中に、宇宙船は驚くべきものを見ました。 極紫外線範囲の超高解像度画像は、太陽にとって絶対に小さなスケールで発生している磁気再結合を明らかにしました - 差し渡しわずか390kmです。 科学者たちは、グランドキャニオンの長さよりわずかに小さい太陽の表面からこの現象を研究することができました。
10 時間以内に、探査機は磁場強度がゼロに低下するゼロ ポイントとして知られるポイントを記録しました。 これが磁気リコネクションポイントです。 この間、ゼロ点の温度は約4万℃を維持していました。 これはいわゆる「ソフト」なリコネクションですが、ゼロ点ではより活発なリコネクションのフェーズも観測されました。 それは約分間続き、これらつのタイプのイベントが同時に発生し、科学者が以前に予測できたよりも小さいスケールで発生することが示されました.
これらの 種類のリコネクションは、その上のコロナに質量とエネルギーを伝達し、少なくとも部分的に温度反転を説明できる熱源を提供します。 このデータはまた、ソーラー オービターが捕捉するには小さすぎるスケールでも再接続が発生する可能性があることを示唆しています。 ただし、プローブはさらに接近する必要があるため、さらに高い解像度の画像が得られます。 しかし、科学者たちは、太陽の表面で恒久的な磁気再結合が小規模に発生しているという最初の証拠をすでに持っており、コロナがどのように熱くなるかという仮説を裏付けています。
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