研究者らは太陽の磁場と黒点周期との相関関係を発見し、現在の太陽周期のピークが差し迫っていると予測している。この発見は宇宙天気予報にとって極めて重要であり、太陽力学の理解に大きな進歩をもたらします。
コルカタにある国際宇宙科学研究所のインド宇宙科学高等研究センターの研究者らは、太陽の磁場と黒点周期との新たな関連性を発見した。この発見は、太陽活動のピークを予測するのに役立つ可能性がある。彼らの研究によると、現在進行中の太陽周期 25 のピークは間もなく、おそらく来年にも起こると予想されています。彼らの結果は、王立天文学協会の月刊通知: Letters に掲載されました。
私たちの星である太陽は、プラズマと呼ばれる高温の電離ガスでできています。巨大なプラズマ流と対流が一緒になって太陽の内部に磁場を形成し、それが表面に暗い点として現れます。これらの黒点は地球とほぼ同じ大きさで、地球の約 10,000 倍強い強力な磁場が存在します。
場合によっては、黒点の磁場が暴力的な現象によって乱され、フレアやコロナ質量放出などの太陽磁気嵐が発生することがあります。これらの嵐は高エネルギー放射線を放出し、大量の磁化プラズマを宇宙空間に投げ込みます。最も強力な磁気嵐は、周回衛星、送電網、通信に大損害を与える可能性があります。
1600 年代初頭に始まった何世紀にもわたる観測により、太陽で観測される黒点の数は周期的に変化することが示されています。約 11 年ごとに、太陽黒点の数と太陽活動の強さはピークに達します。このとき、惑星の宇宙環境 (または宇宙天気) は最も深刻な擾乱にさらされると予想されます。ただし、このピークがいつ起こるかを予測することは困難です。
太陽周期は、太陽内部のプラズマ流のエネルギーによって駆動される動的メカニズムによって生成されます。この動的メカニズムには、太陽磁場の 2 つの主要な要素が関与していることが理解されています。1 つは黒点の循環として現れ、もう 1 つは太陽の大規模な双極子磁場の循環として現れます。後者は地球の磁場によく似ており、太陽の一方の極からもう一方の極まで広がっています。黒点が周期するにつれて、太陽の双極子場の強さも弱まり、北磁極と南磁極の位置が再び 11 年ごとに入れ替わります。
ワルデマイヤー効果と新発見
1935 年、スイスの天文学者マックス ウォルドマイヤーは、黒点周期が早く上昇するほどその強度が大きくなり、より強い黒点周期がピーク強度に達するまでにかかる時間が短くなるということを発見しました。この関係は、黒点の上昇初期段階の観察に基づいて黒点周期の強度を予測するためによく利用されます。
コルカタのIISER研究所のプリヤンシュ・ジャスワル氏、チトラディープ・サハ氏、ディビエンドゥ・ナンディ氏は、王立天文学協会月報（王立天文協会レターズ月報）に研究原稿を発表し、太陽双極子磁場の減少速度が進行中の黒点周期の上昇速度にも関連するという新たな関係の発見を報告した。
この発見は、世界中の複数の地上太陽観測所からの数十年にわたるデータアーカイブに基づいており、太陽の2つの主要な磁場成分を結び付けるワルドマイヤー効果を補完し、黒点の進化は太陽の動的プロセスの作動から切り離すことができず、単にそれらの症状ではないという理論を裏付けるものである。
科学者たちは、太陽の双極子磁場の減少速度の観測を黒点の観測と効果的に組み合わせて、進行中の周期がいつピークになるかを予測する方法を示しました。彼らの分析によると、太陽周期 25 の極大期は 2024 年初めに起こる可能性が最も高く、不確実性は 2024 年 9 月まで続くことが示されています。
この発見は、太陽活動が最も活発で宇宙気象の擾乱が最も頻繁に起こると予想される太陽周期のピークの時期を予測する新たな扉を開くことになる。