なぜ太陽の大気は表面よりも熱いのでしょうか?

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太陽の大気の最外部コロナは、おそらくエネルギーの伝達を助ける弱いが安定したさざ波により、恒星の表面よりも数千倍も高温である。

コロナは太陽の大気の最外層です。写真：ポピュラーサイエンス — コロナは太陽の大気の最外層です。写真：*ポピュラーサイエンス*

太陽の表面、つまり光球の温度は約5,500度です。しかし、中心核からさらに離れた太陽大気の最外層、コロナはさらに高温で、NASAによると、最大4,000万度に達することもあります。コロナはプラズマと呼ばれる高温の電離ガスで構成されており、太陽フレアなどの極端な宇宙気象現象が発生する場所でもあります。しかし、これまで研究者たちは、コロナがなぜそれほど高温なのかを解明していませんでした。

9月12日にNature Communications誌に掲載された研究で、科学者たちは太陽に関連する一般的な擾乱である「低振幅非減衰ねじれ振動」を研究しました。これはコロナ磁気アークの変動であり、光球からコロナまで広がるドーム状のプラズマ構造です。これらの波動は比較的弱いですが、擾乱が何度も繰り返されても強度が失われることはありません。そのため、時間の経過とともにコロナに多大なエネルギーを供給することができます。

研究チームは、波が上下左右、あるいはあらゆる角度にどのように広がるか、つまり偏光と呼ばれる特性に注目しました。波の3次元形状を分析することで、その起源と含まれるエネルギーを明らかにすることができます。しかし、これまで科学者たちは、波を複数の角度から観察し、偏光を検出する方法を持っていませんでした。

英国コベントリーにあるウォーリック大学の太陽物理学者、ヴァレリー・ナカリャコフ氏とその同僚は、欧州宇宙機関（ESA）のソーラー・オービターとNASAの太陽観測衛星（SDO）のデータを用いて、複数の地点からコロナを分析した。その結果、ほぼすべての波が同じ方向に振動していることがわかった。この発見は、太陽表面からのエネルギーがコロナに到達し、加熱できることを示唆している。ナカリャコフ氏によると、この結果は、太陽コロナを何が加熱するのかという長年の疑問に答える重要な情報を提供するという。

アン・カン（宇宙によると）

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