太陽のスイッチバックは、太陽風の磁場が急激に大きく変化する現象です。 スイッチバックの形成メカニズムとソースはまだ解決されていません。 現在、ESA/NASA ソーラー オービター宇宙船は、これらの磁気スイッチバックの起源に関する説得力のある手がかりを発見しました。
ソーラー オービターは、史上初のリモート センシング観測をソーラー スイッチバックと一致させ、構造の全体像を提供し、予測どおりに S 字型の特徴を持っていることを確認しました。 さらに、ソーラー オービターからのデータによって提供されるグローバル ビューは、これらが急速に変化することを示唆しています。 磁場 に近い起源を持っている可能性があります。 日.
過去に多くの宇宙船がこれらの神秘的な領域を通過したという事実にもかかわらず、その場のデータは特定の時点と時間での測定のみを許可します。 その結果、スイッチバックの構造と形状は、単一の場所で記録されたプラズマと磁場の特性の測定値から推定する必要があります。
太陽のスイッチバックは、打ち上げ後に頻繁に発生することが判明しました。 NASAのパーカーソーラープローブ これは、急速な磁場の反転が太陽の近くでより定期的に発生していることを強く示唆しており、磁場のねじれがそれらを S 字型にもたらす可能性を高めました。
スイッチバックは、その不可解な動作のためにこの現象に付けられた名前です。 これらがどのように形成されるかについては、いくつかの理論が提唱されました。
クレジット: ESA & NASA/Solar Orbiter/Metis Teams; D.テローニ等。 (2022)
25 年 2022 月 XNUMX 日、ソーラー オービターは太陽の接近通過からわずか XNUMX 日で、惑星の軌道内に持ち込まれました。 マーキュリー –そして、そのMetis機器はデータを取得していました。 メティスは、太陽の表面からの明るい光のまぶしさを遮断し、コロナの写真を撮ります。
20:39 UT 頃、Metis は、コロナ プラズマに歪んだ S 字型のねじれを示す太陽コロナの画像をキャプチャしました。 国立天体物理学研究所（イタリア、トリノの天体物理観測所）のダニエレ・テッローニによると、それは太陽のスイッチバックであるに違いありません。
この画像は、後にソーラー オービターの極端紫外線イメージャー (EUI) 装置によって撮影された画像と比較されました。 候補のスイッチバックは、AR 12972 として登録されている活動領域の上で発生していることがわかりました。さらなる分析により、この領域の上のプラズマの速度は非常に遅いことが示されました。エネルギー。
Daniele は、これが米国ハンツビルにあるアラバマ大学の Gary Zank 教授によって提示されたスイッチバック生成メカニズムに似ていることを認識しました。 この理論は、地球の近くのさまざまな磁気領域間の相互作用を調べました。 太陽の表面.
Daniele と Gary は、開いた磁力線の領域と閉じた磁力線の領域との間に相互作用がある場合にスイッチバックが発生することを証明しました。 磁力線が密集すると、より安定した構成に再接続できます。 鞭を鳴らすのと同じように、これはエネルギーを放出し、宇宙に向かう S 字型の乱れを設定します。これは、通過する宇宙船がスイッチバックとして記録します。
ゲイリー・ザンクは、 「ダニエレが見せてくれたメティスの最初の画像は、スイッチバックの数学的モデルを開発する際に描いた漫画をすぐに思い起こさせました。 もちろん、最初の画像は単なるスナップショットであり、優れた Metis カバレッジを使用して一時的な情報を抽出し、画像自体のより詳細なスペクトル分析を行うまで、熱意を抑える必要がありました。 結果は素晴らしいものでした！」
科学者はまた、行動のコンピュータモデルを構築しました。 彼らは、その結果が Metis 画像に非常によく似ていることを発見しました。 太陽コロナ.
ダニエレは言った、 「太陽コロナの磁気スイッチバックのこの最初の画像は、その起源の謎を明らかにしたと言えます。」
「次のステップは、その場で観測されたスイッチバックを、太陽のソース領域と統計的に関連付けることです。 言い換えれば、宇宙船が磁気反転を通過し、太陽表面で何が起こったのかを見ることができるようにすることです. これはまさにソーラー オービターが行うように設計された種類の連鎖科学ですが、必ずしもソーラー オービターがスイッチバックを通過する必要があることを意味するわけではありません。 パーカー・ソーラー・プローブのような別の宇宙船かもしれません。 現場データとリモート センシング データが同時に存在する限り、Daniele は関連付けを実行できます。」
Daniel Müller は、ソーラー オービターの ESA プロジェクト科学者です。 と, 「これは、まさに私たちがソーラー オービターで望んでいた結果です。 軌道ごとに、XNUMX 個の機器からなる一連のデータからより多くのデータを取得します。 このような結果に基づいて、ソーラー オービターの次の太陽との遭遇に向けて計画されている観測を微調整して、太陽がどのように太陽のより広い磁気環境に接続しているかを理解します。 太陽系. これは、ソーラー オービターが太陽に接近した最初の通過であったため、さらに多くのエキサイティングな結果が得られると期待しています。」
ジャーナルリファレンス：
- Daniele Telloni、Gary P. Zank 他太陽コロナにおける磁気スイッチバックの観測。 天体物理学ジャーナルの手紙 936 L25。 土井： 10.3847 / 2041-8213 / ac8104
