科学者たちは、太陽の中の危険な高エネルギー粒子の源を特定しました

外気の嵐の間に太陽によって高速で放出される潜在的に危険な太陽粒子の源は、カリフォルニア大学ロサンゼルス校とジョージメイソン大学の研究者によって最初に発見されました。

これらの粒子は高度に帯電しており、地球の大気圏に到達すると、衛星や電子インフラストラクチャを破壊し、宇宙飛行士や飛行機の人々に放射線障害を引き起こす可能性があります。

1859年、いわゆるキャリントンイベントの最中に、大規模な太陽嵐がヨーロッパとアメリカ全体の電信システムを混乱させました。電子インフラストラクチャに大きく依存している今日の世界では、危害の可能性ははるかに大きくなっています。

危険を最小限に抑えるために、科学者はこれらの粒子の流れがどのように形成されるかを理解し、それらが地球に影響を与える可能性がある時期をより正確に予測しようとしています。

サイエンス・アドバンシス誌に発表された新しい研究では、研究者は地球に向かう太陽エネルギー粒子の組成を分析し、それらが太陽の大気の中央領域に近い、太陽のコロナの低い位置にあるプラズマと同じ痕跡を持っていることを発見しました。彩層。

私たちの研究では、太陽エネルギーの粒子が太陽のどこに正確に現れるかを初めて観察しました。私たちのデータは、これらの高荷電粒子が、強い磁場によって太陽の大気中で低く保たれているプラ​​ズマに由来するという理論を支持しています。科学者によると、これらのエネルギー粒子は、放出されると、毎秒数千キロメートルの速度で移動する噴火によって加速されます。

エネルギー粒子は、数分または数時間以内に非常に迅速に地球に到着する可能性があり、これらのイベントは数日間続きます。現在、これらのイベントが発生する前に予測することは非常に難しいため、これらのイベントが発生したときにのみ予測を行うことができます。太陽で発生するプロセスをよりよく理解することで、予測を改善し、大規模な太陽嵐が発生したときに、リスクを軽減するために行動する時間を確保できます。

筆頭著者のデビッド・ブルックス博士は次のように述べています。私たちの観察は、最後の太陽周期のいくつかのイベントで太陽エネルギー粒子を生成する材料がどこから来たのかを垣間見ることができます。現在、新しい太陽周期を開始しています。開始したらすぐに、同じ方法を使用して、結果が一般的に正しいかどうか、またはこれらのイベントが異常であるかどうかを確認します。

幸いなことに、太陽に近づいている2つの宇宙船、ソーラーオービターとパーカーソーラープローブからのデータのおかげで、太陽嵐と太陽エネルギー粒子の背後にあるメカニズムの理解が今後数年間で急速に進む可能性があります。以前の宇宙船。

この研究では、科学者は、太陽と地球の間にあるNASAの風力衛星からの測定値を使用して、2014年1月にそれぞれが少なくとも1日続いた一連の太陽エネルギー粒子の流れを分析しました。彼らはこれをJAXAが運用するHinod宇宙船からの分光データと比較しました。

彼らは、風衛星によって測定された太陽エネルギーの粒子が、太陽の彩層の上部近くに閉じ込められたプラズマと同じ化学的特徴（硫黄よりもシリコンが豊富）を持っていることを発見しました。これらの場所は、高温の恒星コロナループのふもと、つまり、太陽の外気に伸びて戻ってくる磁場とプラズマループの下部にありました。

チームは新しい技術を使用して、これらの点で冠状磁場の強さを測定し、それが245から550ガウスの範囲で非常に高いことを発見し、プラズマが強い磁場によって太陽の大気に閉じ込められているという理論を確認しました宇宙に放出される前に。

太陽エネルギーの粒子は太陽から放出され、太陽フレア（大爆発）またはコロナ質量放出（プラズマと磁場の巨大な雲の放出）によって加速されます。この数はサイクルごとに異なりますが、11年の太陽周期ごとに約100個の太陽粒子放出イベントが発生します。

最近の証拠は、いくつかの粒子が遅い太陽風以外の源から発生しているという考えを支持しています（その起源はまだ議論されています）。なぜなら、それらは特定の条件下で発生源領域のコアの熱い冠状ループに閉じ込められているからです。より速い太陽風が太陽から継続的に放出されます。地球の大気との衝突は、オーロラを引き起こす可能性があります。

2014年1月にリリースされた高エネルギー粒子は、太陽フレアが頻繁に発生し、非常に強い磁場が発生した太陽の揮発性領域から発生しました。 11944として知られるこの地域は、当時の太陽で最大の活動領域の1つであり、地球上の黒点（太陽の表面の暗い点）として地球上の観測者に見えました。

当時、NOAA / NWS宇宙天気予報センターは激しい放射線嵐を発表しましたが、日野宇宙船自体のコンピューターシステムがいくつかの粒子の衝突を記録したにもかかわらず、太陽粒子イベントは地球の大気にいかなる妨害も引き起こさなかったことが知られています。

その後まもなく、11944の領域の磁場強度が別の研究で測定され、これは太陽で記録された史上最高の-8.2kGの1つでした。