太陽観測衛星「ひので」 太陽コロナ超高温100万度の謎

　
　長年の謎とされてきた、太陽には数多くの謎と未知の可能性が眠っている。
　
　太陽の表面温度は、観測できる範囲で約６０００度とされているが、太陽表面よりも数千キロ上空では、コロナが発生していて、その温度は超高温の100万度以上に達するとされている。では、なぜコロナが熱源の太陽表面よりも高温になっているのかは、観測を重ねた研究者でも長年の謎とされてきた。
　

　
　今回の米科学誌サイエンスに掲載されるレポートでは、日本の国立天文台の岡本丈典・特別共同研究員が、この謎を解く現象に関して観測データを公開している。観測で得られたデータから太陽上空の大気に浮かぶ約１万度を超える高温のガス（プロミネンス）の動きに着目している。プロミネンスの動きを調べると、太陽表面から伸びている磁力線が、秒速１０５０キロ以上もの超高速で進む波動「アルベン波」が存在しているのを発見した。この波動の存在が研究者の間で予言されていたが、既存の太陽観測では発見されたことは過去にはなかった。
　
　
　これを日本が打ち上げた太陽観測衛星「ひので」を使った調査で、太陽表面のいたる所で頻繁に噴出している「ジェット気流」を確認している。この気流が太陽表面から生じる強い磁力線に添って動くガス粒子が、熱源からのエネルギーを得てジェット気流になると推測されている。
　
　
　この熱源エネルギーを磁力線波動のアルベン波が、6000度の太陽表面からの熱を太陽の上空まで運び、滞留するガス粒子が過熱されてコロナが100万度を超える超高温になるのではないかと推測されるという。
　
　
　強大な磁力とガス粒子のアルベン波を加速装置として働くことで、熱源よりも高い温度へ加熱させる仕組みが働く可能性は、太陽研究の一大成果となる可能性がある。
　

Given the importance of the Sun to sustaining life on Earth from season to season, it is not surprising that some of the first scientific observations were of the Sun or that the sunspot record is one of our longest scientific records. Nor is it surprising that exploration of the Sun has continued vigorously, more recently through a wide range of approaches using computer simulations, neutrino detectors, and spacecraft sampling of the solar wind, and of course a wide variety of telescope observations. Yet many of the Sun's mechanisms remain a mystery. We know that nuclear reactions in its core fuel its energy and magnetism and the emission of most of its light from its nearly 6000-kelvin surface, though many questions remain about the details of all of these processes. Moving out from the Sun's surface, things get particularly interesting. The solar corona, which is orders of magnitude less dense than the surface region, is heated to near 3,000,000 kelvin. The mechanism that transfers energy from the solar surface to heat the corona has remained a mystery. This heating, as well as the corona's intense magnetic fields and loops, stretch the ionized gas of the corona out to millions of kilometers and produce solar flares and the solar wind.

Hinode (or "sunrise") is a solar space telescope mission spearheaded by the Japan Aerospace Exploration Agency, in collaboration with partners in the United States and United Kingdom, aimed at addressing many of the questions associated with the Sun's corona. It was launched in September 2006 and began observing the Sun about 1 month later from its orbit around Earth. The papers in this special issue, as highlighted in a Perspective by Erdélyi and Fedun (p. 1572), present some of the first results from Hinode, including important clues to the mechanisms heating the corona and the acceleration of the solar wind. Hinode has spectrometers that can view the Sun in optical wavelengths as well as in extreme-ultraviolet and x-ray wavelengths that can image structures and magnetic fields within the high-energy solar plasma. It provides particularly high resolution in time and space, allowing the dynamics of small wavelike structures to be captured as movies, and revealing features, such as fine-scale jets related to magnetic fields in the corona, that have not been seen previously. New information is also provided about how magnetic lines may cross and energetically reconnect, causing solar flares. Observations of one type of wave, known as an Alfvén wave and involving a traveling oscillation of the magnetic field and plasma along a magnetic loop, may resolve the corona heating problem and explain the acceleration of the solar wind. Much more is expected to come from Hinode, yet it has already provided a new view of the Sun well-fitting its name.

　
■Hinode Mission Delves Into Solar Mysteries
　

「ひので」のミッション、太陽の神秘を探る
Hinode Mission Delves Into Solar Mysteries
「ひので」衛星ミッションから得られた結果が、太陽に関する長年の謎の解明に貢献しそうである。査読を受けた「ひので」の最初の成果が、Science特集号で発表される。太陽の表面温度が比較的低い一方、上空の大気温度がきわめて高いという極端な温度差や、太陽系に吹きわたり、惑星大気を翻弄する太陽風の起源などが説明される。特集号には日本、欧州、米国の科学者によるReport9編、Perspective1編が掲載される。これら記事の要約と原稿のコピー、関連する画像および影像が閲覧可能。