How flare ribbons reveal hidden solar explosions on the sun

太陽フレアの発生過程を、太陽表面に現れる「フレアリボン」の細かな形状から読み解く研究が報告された。米国の研究者らが2015年6月22日のM6.5級フレアを太陽観測衛星IRISのデータで解析し、リボンの複雑さが磁気リコネクションの速さとともに増すことを示した。

フレアはA、B、C、M、Xの順にX線の明るさで分類され、一段階ごとに放出エネルギーが10倍になる。その引き金は、太陽の強い磁場がねじれて限界に達し、磁力線がつなぎ直されるリコネクションである。フレアの起点は太陽の外層であるコロナにあるが、太陽の強い光に隠れて直接観測しにくい。そこで研究者らは、リコネクションの際に高エネルギー粒子が太陽の彩層に衝突して明るく光るフレアリボンに注目した。リボンの微細な構造は上空で起きている現象を反映すると考えられており、研究チームはモデルを作って合成観測データで検証した後、実際のフレアに適用した。その結果、エネルギーは滑らかに放出されるのではなく、リボンが大小の断片に分かれて断続的に放出されることが分かった。この成果は『The Astrophysical Journal』に掲載されている。

この研究が、フレアの発生を直接予報する手段になるわけではない。ただ、フレアがどのようにエネルギーを放出するかという理解を深め、より良いモデルを作るための基礎となる点に意味がある。シミュレーションが長く示唆してきた振る舞いを観測で定量的に検証した点も重要である。フレアは地上の電波通信やGPS、宇宙機の電子機器、送電網にも影響しうるとされており、その仕組みの理解が進めば、宇宙機や地上インフラの設計や運用の前提を見直す材料になる可能性がある。太陽観測の精度が上がれば観測機器への要求も高まるとみられ、基礎研究の進展は宇宙産業のサプライチェーンにとって機材需要の源にもなりうる。

日本の部品・装置・素材メーカーにとって、本記事は直接の受注につながる話ではないと考えられる。ただ、太陽観測衛星に搭載される分光器や撮像装置は高精度な光学部品と機械部品の集まりであり、観測機器の需要が科学の進展とともに続くのであれば、精密加工や光学部材を手がける企業にとって関わりうる入り口になる。また、フレアが宇宙機の電子機器に影響しうるという点は、耐放射線性を持つ電子部品や遮蔽材料に求められる条件を考える上での参考になる可能性がある。ただし、本記事はこうした需要の規模や動向を示すものではなく、ここでの見方はあくまで推測である。

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