太陽は超巨大爆発「スーパーフレア」を起こし得る！マックス・プランク研究所が示した物理的上限値
私たちの太陽が、従来の想定を超える極端な超巨大太陽フレア（スーパーフレア）を発生させる物理的な潜在能力を有していることを示す最新の研究成果が発表されました。
ドイツのマックス・プランク太陽系研究所（MPS）のナタリー・クリボバ博士を中心とする国際天文学研究チームは、英国王立協会紀要『Philosophical Transactions of the Royal Society A』に論文を発表し、太陽活動領域の面積と放出エネルギーの上限に関する詳細な統計モデルを提示しました。
これまで、宇宙望遠鏡ケプラーなどの観測により、銀河系内に存在する太陽型恒星の一部が、太陽で観測される最大級フレアの数百倍から数千倍に達する「スーパーフレア」を頻繁に起こしていることが知られていました。
一方、私たちの太陽は恒星としては比較的穏やかであり、そのような壊滅的なスーパーフレアを発生させる能力はないと考えられてきました。
この「太陽の静けさ」こそが、地球上で生命が進化し維持されてきた重要な要因のひとつであると長年議論されてきました。
しかし研究チームは、NASAの太陽観測衛星「SDO（ソーラー・ダイナミクス・オブザーバトリー）」が2010年から2016年にかけて収集した高精度な太陽フレアデータを分析しました。
その結果、太陽活動領域（黒点群）の総面積と、爆発後に残される発光リボン（フレアリボン）の面積、そして放出される総エネルギーとの間に極めて明確な相関関係が存在し、フレアエネルギーがリボン面積に対して指数関数的に増大することを数理的に突き止めました。
この物理モデルにより、十分な面積を持つ超巨大黒点群が形成された場合、太陽であってもスーパーフレアのエネルギー領域に到達し得ることが証明されました。
キャリントン・イベントと1947年巨大黒点が明かす磁気エネルギーの蓄積メカニズム
導き出された数理モデルの妥当性を検証するため、研究者らは近代的な衛星データだけでなく、人類が過去に記録してきた歴史的な超巨大黒点データの再解析を実施しました。
その代表例が、1859年に発生した観測史上最大の磁気嵐「キャリントン・イベント」です。
当時、夜間に新聞が読めるほど強力なオーロラが低緯度地域まで広がり、世界中の電信網で火花が発生したこの現象について、原因となった活動領域のスケールからエネルギーを試算した結果、最大で約10の33乗エルグに達していたことが確認されました。
さらに研究チームは、1947年に記録された「1947年の巨大黒点（The Great Sunspot of 1947）」に注目しました。
この黒点群はキャリントン・イベントの活動領域の2倍以上という途方もない面積を誇り、有史以来記録された中で最大の黒点とされています。
今回の計算式を適用した結果、この黒点群が蓄えていた潜在的な最大磁気エネルギーは10の34乗エルグを超え、理論上スーパーフレアの定義領域へと突入していたことが判明しました。
幸いにも1947年の巨大黒点はそのエネルギーを一度に大爆発として解放することはありませんでしたが、太陽の内部ダイナモ機構がスーパーフレアを引き起こす規模の磁場構造を現実に生み出し得るという事実は、宇宙天気予報の分野に重大な警告を投げかけています。
高度に電子機器や衛星通信、広域送電網に依存する現代社会において、100年から数百年に一度の確率で生じ得る極端な太陽嵐に対する工学的な防護対策の策定が急務とされています。
【NASA最新ニュース】秋分を前に公開！巨石遺構の上に描かれた太陽の軌跡「アナレンマ」
アメリカ航空宇宙局（NASA）は、公式の天文情報サイト「Astronomy Picture of the Day（APOD）」において、英国スコットランドのアウター・ヘブリディーズ諸島にある青銅器時代の巨石遺構「カラニッシュ立石群」の上空に太陽の年周運動を記録した複合写真「アナレンマ（Analemma）」を公開しました。
アナレンマとは、1年を通じて毎日まったく同じ時刻に同一の地点から太陽を撮影し重ね合わせた際に描かれる「8の字型」の幾何学的軌跡を指します。
地球の自転軸が公転面に対して約23.4度傾いていることと、地球の公転軌道が真円ではなく楕円形であることの2つの物理的要因によって生じる現象です。
8の字の上下の折り返し点は夏至と冬至に対応し、左右の交差部付近は昼と夜の長さが等しくなる春分および秋分の時期に対応しています。
公開された写真は、正午の太陽位置を定期的に記録したものであり、紀元前2700年頃に建設された古代の石柱群と、天空に刻まれた太陽系の運行軌道が見事なコントラストを形成しています。
間もなく迎える秋分の節目を前に、天体力学の規則正しさを視覚的に体感できる学術的教材として紹介されています。
