欧州宇宙機関主導のSolar OrbiterがS字形スイッチバックの起源を太陽表面に特定

欧州宇宙機関は2022年、主導するSolar OrbiterがS字形のスイッチバックを通過し、その発生源を太陽表面までさかのぼって特定したと発表した。Solar Orbiterは太陽風磁場の折れ曲がりを観測し、起源の手がかりを持つ粒子も採取した。

Solar Orbiterは欧州宇宙機関主導で、S字形のスイッチバックを通過した。観測結果は、スイッチバックの起源が太陽表面にあることを示した。

Solar Orbiterは太陽風磁場の折れ曲がりを捉え、スイッチバックがS字形であることを確認した。スイッチバックは太陽付近でしばしば観測されている。

Solar Orbiterは、起源の手がかりを持つまれな粒子を採取した。Solar Orbiterは地球と太陽のほぼ中間付近にあり、観測ではSolar Wind Analyser（SWA）のその場観測、太陽円盤の画像、モデル化された磁場が用いられた。

ジェシーらは荷電した酸素と炭素の粒子を見つけた。これらの粒子は太陽表面の高温の磁場ループ内で形成された。検出された組み合わせはインターチェンジ再結合の決定的な証拠とされた。

インターチェンジ再結合は、磁気的性質が異なる太陽の領域が相互作用する際に起こる。開いた領域では磁力線が高速道路のように外へ伸び、閉じた領域では磁力線が太陽へ戻って閉ループを作る。

波は太陽風の加熱と加速に重要な役割を果たす。スイッチバックでは、宇宙へ出てからでなければ波や乱流の兆候は現れない可能性が高い。太陽を離れた後は波と乱流が支配的になり、インターチェンジ再結合と波・乱流の両方が関与している。

太陽風は太陽から宇宙へ絶えず流出している。太陽の激しく絶えず変化する磁場のもとで、磁力線はねじれ、切れて折り返すことがあり、太陽風は動的な磁力線とともに活発な現象を生む。

太陽風は太陽から宇宙へ継続的に流出しており、波や磁場構造の変化がその挙動に関わることが示された。月面産業の動向を追う読者にとっても、太陽から宇宙へ広がる現象を理解する基礎情報となる。

スイッチバックの起源が太陽表面に結び付けられたことで、太陽付近で観測される現象の発生源を、太陽表面の磁場構造と結び付けて整理できる。