太陽風
太陽風 (たいようふう、英 : solar wind )は、太陽 から吹き出す極めて高温で電離 した粒子(プラズマ )のことである[ 1] [ 2] 。これと同様の現象 はほとんどの恒星に見られ、「恒星風 」と呼ばれる。なお、太陽風の荷電粒子が存在する領域は太陽圏 と呼ばれ[ 3] 、それと恒星間領域の境界はヘリオポーズ と呼ばれる[ 4] 。
大規模な太陽フレア が発生した際に太陽風が爆発的に放出され、地球 上や人工衛星 などに甚大な被害を及ぼす現象は、太陽嵐 (solar storm) とも呼ばれる。
概要
太陽の表面には、コロナ と呼ばれる100万度以上の密度の低い薄い大気がある。このような超高温では、気体が電子とイオンに電離したプラズマ 状態になっており、太陽の重力でも、このコロナガスを繋ぎ止めることができず、イオンや電子が放出される。放出された電気を帯びた粒子(プラズマ)が太陽風[ 1] [ 5] と呼ばれる。
毎秒100万トン もの質量 が太陽から放射されている。この流れが地球 の公転 軌道に達するときの速さは約300~900 km/s、平均約450 km/sであり、温度は106 K に達することもある。地球磁場 に影響を与え、オーロラ の発生の原因の一つとなっている。高速の太陽風は、コロナホール や太陽フレア に伴って放出されていると考えられている。
太陽風の存在は、1958年にユージン・ニューマン・パーカー が提唱し[ 6] [ 7] 、太陽風 (solar wind) の名称も、彼によって提案された[ 8] 。初の直接観測は、1962年 打ち上げの金星探査機 ・マリナー2号 によって行われた[ 2] 。
太陽系には、系外からの銀河宇宙放射線 が流入しているが、その量は、太陽風を伴う太陽活動と相関があり、太陽活動極大期に銀河宇宙線 量は最小になり、太陽活動極小期に銀河宇宙線量は最大になる。これは太陽風が、太陽系外から流入する銀河宇宙線をブロックするためと考えられている。銀河宇宙線のエネルギーは強大で、ほぼ真空の宇宙空間を飛翔する岩石結晶には、銀河宇宙線による細かい傷が見られる。太陽風によって、銀河宇宙線の地球に対する影響が抑えられている部分がある[ 1] 。米国のボイジャー探査機 においては、太陽系を離れるにつれて次第に強い銀河宇宙線が検出されている。
太陽に接近して尾ができた彗星 において、尾が常に太陽と反対方向に延びるのも、彗星表面から蒸発した物質が太陽風によって吹き流されるのがその一因である。
太陽風は水素 イオンが95%を占めており、残りはヘリウム とその同位体 等の様々なイオン及び電子となっている[ 9] 。月 などの大気や磁気のない天体表面にはそれらが堆積している。特に核融合 燃料として有望なヘリウム3 が月面に豊富に堆積している事が確認されており、その利用が月開発 の目標の一つとなっている。
大きな太陽風と地球にもたらす被害
脚注
^ a b c “太陽風はどう作られるのか?~金星探査機「あかつき」が明らかにした太陽風加速~ ”. 宇宙航空研究開発機構&東京大学 (2014年12月18日). 2016年6月28日 閲覧。
^ a b 宇宙情報センター. “太陽風 ”. JAXA. 2016年6月28日 閲覧。
^ “「ボイジャー1号」、ついに太陽圏を脱出 人工物初 ”. AstroArts (2013年9月13日). 2016年7月2日 閲覧。
^ “ボイジャー1号が太陽圏を脱出 ”. JAXA (2013年9月17日). 2016年7月2日 閲覧。
^ 「徹底図解 宇宙のしくみ」、新星出版社 、2006年、p40
^ 宇宙空間を吹く風-太陽風-,東北工業大学 中川朋子
^ Dynamics of the Interplanetary Gas and Magnetic Fields,Eugene Newman Parker,Astrophysical Journal 128:664, 1958
^ Christopher T. Russell. “THE SOLAR WIND AND MAGNETOSPHERIC DYNAMICS ”. Institute of Geophysics and Planetary Physics University of California, Los Angeles . 2007年2月7日 閲覧。
^ ,太陽風と太陽風擾乱の生成,亘 慎一,通信総合研究所季報Vol.48 No.3 ,P21-35,2002年
^ “12年の強力な太陽風、地球をニアミス NASA ”. AFP (2014年7月25日). 2022年2月23日 閲覧。
^ “太陽嵐で大規模停電が起きるわけ ”. ナショナルジオグラフィック. 2022年2月23日 閲覧。
^ “スペースX、スターリンク衛星40基を喪失へ 太陽嵐の影響 ”. CNN (2022年2月10日). 2022年2月23日 閲覧。
^ “「太陽フレア」 米国で電力系統やGPSに異常 ”. Abema Times. 2024年5月13日 閲覧。
^ “北緯40度でオーロラ、観測史上初、20年ぶりの強い磁気嵐–記録的だった「太陽フレア」 ”. UchuBiz. 2024年5月14日 閲覧。
関連項目