ESAのProba-3探査機、予測より3倍の速さで太陽風を検出

欧州宇宙機関のプロバ-3 ミッションは、継続的な人工日食を通じて、太陽の大気中での前例のない挙動を明らかにしています。研究者らは、遅い太陽風の速度は理論の予測よりも3～4倍速く、秒速250～500キロメートルであることを発見した。 The Astrophysical Journal Letters に掲載されたこの結果は、数十年にわたって確立されてきた科学モデルに疑問を投げかけるものです。

2 つの衛星が宇宙に完璧な影を作り出す

Proba-3 は、2 機の宇宙船が編隊を組んで飛行する前例のないシステムで動作します。オカルテーターは太陽の強い光を遮断し、コロナグラフは通常目に見えない希薄な外部大気である太陽コロナを捕捉します。 2 つのデバイスは、ミリメートル未満の精度でわずか 150 メートルの距離を維持します。

このシステムは高度な楕円軌道で動作し、地球から 6 万キロメートルを超える高度で頂点に達します。この位置では、大気の歪みのない観測が行われます。これは、地上観測器にはこれまでにない特権です。 Proba-3 は、57 回の人工日食にわたって 250 時間以上の高解像度データを蓄積しました。

太陽風は科学の予想を裏切る

プロバ 3 の測定により、太陽の内部コロナの速度が異常に速いことが明らかになりました。ベルギー王立天文台の研究者アンドレイ・ジューコフは、太陽風がゆっくりと吹き出す速度は秒速 250 ～ 500 キロメートルに達すると報告した。理論家は、秒速 100 キロメートルしかないと予想していました。

この矛盾は、太陽表面付近でこれまで想像されていたよりもさらにダイナミックなプロセスが起こっていることを示しています。科学者たちは現在、磁気の再接続、磁力線の破壊と再接続などの現象が荷電粒子をより激しく加速するかどうかを研究しています。

暫定的な結果は次のことを示しています。

• 遅い太陽風の速度は予測の3～4倍
• 前例のない解像度で宇宙天気の起源を直接観測
• 十分に理解されていない磁気プロセスによる粒子の加速
• 自然食の断片的な観測ではなく、継続的なデータ

太陽コロナは謎の前とほぼ同じまま

太陽コロナは、現代の天体物理学における最も適切な謎の 1 つです。その温度は数百万度に達しますが、太陽の目に見える表面はかろうじて6,000度に達します。この熱のパラドックスは、何十年にもわたって科学者の興味をそそってきました。

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Proba-3 は、これまでの透明度ではアクセスできなかったクラウンの内側へのアクセスを可能にします。 ASPIICS コロナグラフは、太陽表面からわずか 1.1 太陽半径の画像を生成できます。研究者らは現在、磁気リコネクションが太陽プラズマにどのようにエネルギーを注入するかを詳しく調べており、同時に粒子の加熱と加速も説明している。

太陽放出が新たな予測力を獲得

コロナ質量放出 (CME) は、太陽から宇宙に飛び出す物質の大規模な爆発を表します。これらのイベントは、衛星、通信、地上の電力網を警告なしに混乱させます。 Proba-3 は現在、CME 形成の初期段階をこれまでにないほど詳細に観察しています。

フィラメントや輝く光線などの構造は、太陽風が太陽から逃げる経路をたどります。これらの継続的な観測により、研究者は爆発現象の際に磁場とプラズマ流がどのように相互作用するかをマッピングできるようになります。予測モデルの改善により、世界の重要なインフラを保護できます。

現代のテクノロジーへの直接的な影響

宇宙天気を理解することは単なる学術的な問題ではありません。 GPS 衛星、衛星通信システム、電力網は太陽活動の影響を受けやすくなっています。低太陽コロナで Proba-3 によって捕捉されたデータは、磁気嵐について警告するために使用される予測モデルを改善します。

SOHO、GOES-19、Aditya-L1 などのこれまでのミッションとは異なり、Proba-3 は太陽からこれまでに到達したことのない距離まで観測を拡張します。このユニークな視点は、コロナの小規模なプロセスと太陽系全体にわたる大規模な影響を結びつけます。

名目上のミッションは 2026 年を超えて延長されます。より多くのデータが分析されるにつれて、新しい発見が宇宙と地球における太陽の影響についての理解を再構築すると期待されています。