太陽探査機ソーラー・オービターが、太陽の磁場を反転させる「太陽スイッチバック」の形成過程を示すデータを発表したことで、太陽の科学的謎が一つ解消されました。天文学者たちは、この発見が太陽風に関する理解を深め、宇宙飛行士と機器の安全を守ることを期待しています。
太陽のスイッチバック現象が初めて確認されたのは2019年、NASAのパーカー・ソーラー・プローブのデータから、こうした現象はまれな現象ではなく、太陽ではよくあることだと分かったときだった。
ソーラーオービター以前は、太陽の観測は現場観測に限られていたため、スイッチバックの実際の原因は議論の余地があったが、3月に探査機が太陽を通過して以来、議論はなくなった。
ソーラー・オービターが捉えた太陽のスイッチバック。8時の位置に見えます。写真提供：ESA/NASAのソーラー・オービター、EUI、Metisチーム
「太陽コロナにおける磁気スイッチバックの初めての画像によって、その起源の謎が明らかになったと言えるでしょう」と、イタリア・トリノ天体物理観測所の研究天文学者ダニエレ・テロニ氏は述べた。同氏はソーラー・オービターから返送されたデータに歪みを発見した。テロニ氏と彼の同僚たちは、この現象に関する論文をアストロフィジカル・ジャーナル・レターズ誌に発表し、今週中に発表する予定だ。
NASAと欧州宇宙機関（ESA）の共同プロジェクトであるソーラー・オービターは、太陽上の2種類の異なる磁場（開磁場と閉磁場）が衝突することでスイッチバックが形成されることを実証しました。衝突の結果、太陽磁場にS字型の波が形成され、太陽から太陽系へと放射されます。
太陽スイッチバックの形成方法
ESAは「鞭を鳴らすのと同じような感じで、エネルギーが放出され、宇宙空間にS字型の擾乱を発生させる。これを通過した宇宙船はスイッチバックとして記録するだろう」と述べた。
太陽風を理解する
太陽風は、太陽の磁場から逃げ出したプラズマから発生するよく知られた現象で、2 種類のバーストを引き起こします。1 つはコロナホール (暗黒点) から発生する約 430 マイル/秒 (692 km/秒) で移動する高速風、もう 1 つは約 220 マイル/秒 (354 km/秒) で移動する低速風です。
後者の風にはスイッチバック現象が含まれており、NASAはこれを理解することが太陽風を理解する鍵だと考えています。ひいては、太陽風がどのように形成されるのかをより深く理解できれば、宇宙船、宇宙飛行士、そして地球を太陽風の影響からより効果的に守ることができるでしょう。
地球に衝突する太陽風は、通信を妨害し、電子機器に損傷を与え、電磁波の影響を受けるあらゆるものに悪影響を及ぼすなど、甚大な被害をもたらす可能性があります。一方で、オーロラ（北極光）も引き起こします。オーロラは、地球に衝突する太陽風の爆発によって、近年非常に強く観測されています。
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軌道上で太陽風に遭遇した場合、宇宙飛行士は癌、白内障、あるいは致死的な放射線中毒を発症するほどの放射線にさらされる可能性があります。また、地球の大気圏に守られなければ、機器も深刻な損傷を受ける可能性があります。
ソーラーオービターチームの次の仕事は、太陽が太陽系のより広い磁気環境とどのようにつながっているかをより深く理解するために、観測とオービターの機器を微調整することです。
ESAのソーラー・オービター・プロジェクトサイエンティスト、ダニエル・ミュラー氏は、オービターが次に太陽に接近するのは10月13日で、地球と太陽の距離のわずか0.29倍の距離を通過すると述べた。ミッションはまだ初期段階にあるため、ミュラー氏はさらに多くのことが分かると期待していると述べた。
「（3月のフライバイは）ソーラーオービターにとって初めての太陽への接近通過でしたので、今後さらに多くの刺激的な結果が得られることを期待しています。」®
