太陽の磁場は静止していません。それらの線はねじれ、伸び、再結合し、太陽風を構成する非常に高温で帯電したガスであるプラズマを引きずりながら宇宙に飛び出すことができます。しかし、この風によって運ばれる構造物の中には、特に当惑させるものがいくつかあります。 まるで宇宙高速道路が突然ジグザグに曲がったかのように、磁場が通常の方向から逸れてから元の方向に戻る突然の襞です。
科学者たちはそれらをこう呼んでいます スイッチバック (「折り目」や「回転」のようなもの) であり、太陽物理学の最も興味深い部分の 1 つとなっています。パーカー・ソーラー探査機は、それらが太陽の近くで非常に一般的であることを発見しましたが、何年もの間、根本的な疑問が未解決のままでした。 それらは太陽大気自体の中で形成されるのでしょうか、それとも太陽風が宇宙を旅する間に後で現れるのでしょうか？
現在、CNRS とプラズマ物理研究所のジェシー・コバーン率いるチームは、 ソーラーオービター これらの建造物の 1 つを辿って、その発祥の地を目指します。船はそのうちの 1 つを通過しました スイッチバック、地球と太陽のほぼ中間にあったとき、特に大きかった。太陽風分析装置 (SWA) 機器が許可されています その構造を形成する粒子を直接分析します。そしてそれらの粒子は「化学的記憶」を持っていました。 Nature に掲載された研究で説明されているとおりです。
科学者たちは、太陽コロナの特定の温度条件下でのみ生成できる酸素と炭素イオンの特定の組み合わせを発見しました。その組成は、その起源を示していました 太陽の表面近くにある高温の磁気ループ、力線が閉じられ、プラズマが閉じ込められたままになる領域。
「プローブが ソーラーオービターが通過しました スイッチバック 私たちは、これらの構造ではめったに観察されず、その起源の明らかな痕跡を含む粒子を研究することができました。」とコバーンは説明する。
これらの痕跡に適合する説明は、として知られるプロセスです。 交換による磁気再接続。それを理解するには、2 種類の磁力線を想像してください。 プラズマを逃がす高速道路のように、開いていて太陽から宇宙まで伸びているものもあります。他のものは星自体に向かって戻る閉ループを形成し、ラウンドアバウトなどの閉じ込められた物質を保持することができます。
開いた領域が閉じた領域と接触すると、それらの磁場が再結合する可能性があります。その後、ラインの一部が形状を変化させ、ループ内に閉じ込められていたプラズマが宇宙に逃げ出す可能性があります。このプロセスにより磁気擾乱が発生し、最終的には太陽風に乗って伝わります。 その結果、明らかな矛盾も解決されます。そしてについての説明には 2 つの大きなグループがありました。 スイッチバック。一つは、その起源を太陽近くの再接続プロセスに置いた。 もう1つは、太陽風の移動中に太陽風に作用する波と乱流がその出現の原因であると考えました。
「どのようにして、 スイッチバック そしてひいては太陽風がどのように形成されるか「コバーン氏は付け加えます。研究結果によると、粒子の組成は、形成メカニズムとしての交換による再結合を支持する決定的な証拠を構成しています。」 しかし、波や乱気流が歴史から取り残されるわけではありません。コバーンのチームはこれらのプロセスの兆候も発見しましたが、おそらく後で行動するでしょう…
「かつて彼は スイッチバック 太陽は放棄され、波と乱流がその動きを引き継ぎ、支配します – 研究の共著者であるステファニー・ヤードリー氏は言う –それにもかかわらず、2 つのメカニズムは互いに矛盾しません。 再結合によって構造が形成され、波や乱流がその過程で構造を修正するのに役立ちます。。
この発見の重要性は、磁気的な好奇心の謎を解くだけにとどまりません。の スイッチバック それらは太陽風が生まれ、移動する環境の一部であり、その起源を理解することは、コロナがどのように加熱され、粒子がどのようにして太陽から離れる際に莫大な速度を獲得するかを説明するのに役立ちます。 その上、 この研究は、血漿がその起源に関する情報を保持していることを示しています。数百万キロメートル離れたところから粒子を測定することで、科学者たちはコロナから惑星間空間まで彼らがたどった歴史の一部を再構築することができる。
「太陽風は地球と太陽を結びつけており、その力学を理解することは、極端な宇宙気象現象から地球を守る私たちの能力に重要な意味を持ちます。 研究論文の共著者、ダニエル・ミュラー氏はこう語る。 「太陽風がどのように発生し、進化するのかを理解すればするほど、衛星、通信、その他の技術インフラに対する太陽嵐の影響をより正確に予測できるようになります。」
したがって、Solar Orbiter は、目に見えない糸をたどることと同じようなことを達成しました。 旅の途中で磁気変化が起こり、それに伴うプラズマの組成を読み取り、それらの痕跡を使って太陽の起源に戻りました。。それは私たちのスターの単なる新しい写真ではありません。これは、その磁気が太陽表面を地球に影響を与える可能性のある環境にどのように変化させるかを再構築する方法です。
