太陽は奇妙な場所で、地球よりも大きな巨大なプラズマの泡が90分ごとに表面から吹き出され、熱い雨がループ状に降り注ぎます。
2つの独立した研究チームが、NASAとドイツ航空宇宙センターの共同研究で運用されていた、現在は退役した太陽探査機ヘリオスと、NASAの太陽観測衛星（SDO）が取得したデータを精査している際に、これらの奇妙な現象を発見しました。これらの探査機は1970年代半ばに打ち上げられ、約10年後に運用を終了しましたが、膨大なデータを残しました。
太陽コロナの温度は数百万度にも達することがあります。太陽の大気の外層はプラズマ領域を構成しており、イタリアのラクイラ大学で宇宙物理学の博士課程に在籍するシモーネ・ディ・マッテオ氏率いる研究チームは、そこで巨大な塊に凝固した荷電粒子のプールを発見しました。
非常にエネルギーの高い電子、陽子、アルファ粒子で満たされた泡は、地球の50倍から500倍の大きさにまで膨らみ、太陽風となって宇宙に吹き飛ばされます。これらの泡は、太陽の溶岩ランプのように、約90分ごとに噴出する塊の軌跡を作り出します。
プラズマバブルは、その巨大なサイズにもかかわらず、発見するのが驚くほど困難でした。太陽風に押されて太陽系内の広大な距離を漂い、粒子の温度と密度は徐々に減少していきます。
幸運なことに、ヘリオス探査機が取得したデータの中に、それらの証拠が捉えられていた。科学者たちはこれまでにも地球からこれらの塊を観測してきたが、太陽にこれほど近い場所での形成については研究されていなかった。
JGR Space Physics誌に掲載された研究結果によると、これらの雲は通常の太陽風よりも高温で高密度であることが示されています。NASAは、昨年打ち上げられた太陽風探査機「ソーラー・パーカー・プローブ」でこれらの雲を調査したいと考えています。
「これは、答えよりも多くの疑問を提起する研究の一つだが、パーカー・ソーラー・プローブにとっては最適だ」とNASAの太陽科学者ニコリーン・ヴィオール氏は語った。
コロナを研究した別の論文では、NASAとアメリカカトリック大学の別の研究チームが、太陽に雨がどのように降るのかを分析しました。ただし、私たちが普段目にする雨とは異なります。コロナの雨は地球の雨といくつかの類似点がありますが、液体の水ではなく、高温のプラズマの筋で構成されています。
プラズマは太陽のエネルギーによって加熱され、太陽表面へと押し上げられます。粒子は磁力線に導かれ、ループ状のパターンを描きながら太陽表面から飛び出し、円を描いて落下し、コロナの雨と呼ばれる現象を引き起こします。
コロナ雨の視覚化。NASA太陽観測衛星/科学視覚化スタジオ/主任アニメーターのトム・ブリッジマンが作成したGIF画像から引用。
太陽観測衛星「ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー」から得られたプラズマの運動を追跡するデータは、コロナが太陽表面よりも高温である理由を説明できるかもしれない。プラズマはループを横切る際に、数千度から百万度近くまで加熱される。冷却されるにつれて粒子が凝縮し、重力によって太陽に向かって引き戻される。
「ループにコロナ雨があるということは、その下部10パーセント以下でコロナ加熱が起こっているということを意味する」と、天体物理学ジャーナルに掲載された論文の第一著者で、アメリカ・カトリック大学の大学院生、エミリー・メイソン氏は述べた。
これらのループは時折、端が開いており、完全に一周せずに太陽表面に落ちてくることがあります。メイソン氏は、プラズマが太陽風として放出されるため、このようなループはコロナ雨ではないと考えています。現在、研究者たちは、このようなループが、典型的な太陽風の流れよりもエネルギーが低い放射の一種であるスローソーラーウィンドを説明できるかどうかを検討しています。®
