太陽系における 2 つの最大のエネルギー爆発は、太陽フレアとコロナ質量放出 (CME) です。これらの噴火は、現代社会の生活様式に深刻な影響を与える可能性があります。巨大な噴火の間の主な違いは、それらが現れる規模です。フレアとは、太陽が局地的に突然明るくなる現象です。 CME は、その発達したサイズの点で絶対に大規模な噴火であり、太陽自体よりも大きくなる可能性があります。
これら 2 つの主要な噴火の源は、太陽の強くねじれ、剪断された磁気的に複雑な活動領域 (AR) に蓄えられたエネルギーによって駆動されます。広範囲の電磁スペクトルと加速された高エネルギー粒子は、フレア プロセス中に拡散され、約数時間で地球に到達し、通信障害を引き起こすことがよくあります。フレアの伝搬速度は CME よりもはるかに高速ですが、CME はフレア自体よりも多くの損傷を引き起こす可能性があります。地球指向の CME は、約 18 ～ 36 時間で私たちに到達することができ、非常に強力な地磁気嵐を引き起こす可能性があり、電力網やパイプラインに大きな影響を与える可能性があります。いくつかの非常に強い磁気嵐が地域全体を停電させたことがすでに知られているため、これは単なるフィクションではありません (たとえば、カナダのケベックは 1989 年 3 月 10 日に壊滅的な影響を受けました)。
過去のフレアと CME の地球との相互作用に基づいて、現在の太陽研究の切実な問題の 1 つは、信頼できるフレアと CME 予測を作成して最適化する方法です。この質問に答えることが、より優れた正確なフレアおよび CME 予測方法を開発するきっかけになります。 2 つの強力な噴火は、多くの場合、数分以内に連続して発生しますが、例外的に別々に発生する場合もあります。私たちの目的は、その理由を理解することです。残念ながら、この切実な問題に対する完璧な答えはまだわかっていません。しかし、どのタイプの太陽噴火が予想されるかを予測できる方法を開発することができ、また開発しました。
私たちの研究では、実際のフレアと CME の開始の 2 ～ 3 日前に新たに太陽の噴火行動が差し迫っていることを示す前兆を見つけるために、新たに定義したプロキシを使用して AR のフレア前の行動を分析しました。加重水平磁場勾配 (WGM )、AR に存在する 2 つの反対の磁気極性の間で定義されます。 WGM メソッドは、予想されるフレア エネルギーと予想される開始時間に関する興味深い診断情報を提供します。しかし、前述のように、私たちの目標は巨大な CME を伴うフレアと伴わないフレアを予測することです。したがって、フレア CME がホストする AR とフレア噴火のみの AR を別々に調査することは直感的です。
この謎を探るために、太陽表面に固定された座標系で、反対極性の磁場の面積加重重心の動きの進化を追跡しました。私たちは、太陽の噴火に先立つ2つの反対極の振る舞いの特別な構造を特定することに成功しました。フレアを伴う CME がある場所では、一方の極の面積加重重心は噴火前に位置が変化しますが、他方の極の面積加重重心は同じ座標にとどまることがわかりました。この経験的な関係は、強い応力がかかったフラックス ロープが引き裂かれ、太陽から持ち上げられることを意味します。一方、AR がフレアを生成したが CME を生成しなかった場合、2 つの反対極性の重心はその軌跡を非常に急速に変化させました。ここでは、フラックス ロープは巻き戻し動作によって弛緩します。
要約すると、この新しくシンプルな観測ツールは、フレアと CME 予測の能力を大幅に向上させる可能性があります。これには、開始予後の精度や、フレアが CME を伴うかどうかの予測が含まれます。次のステップは、フレアと CME の予測能力を大幅に改善し、以前に特定されたフレアと CME のリスク シグネチャの信頼性に存在する不確実性を解決したいということです。
これらの調査結果は、ジャーナル Advances in Space Research に最近掲載された、加重水平磁気勾配の太陽コンパクトおよび噴火イベントへの適用というタイトルの記事で説明されています。 .この作業は、シェフィールド大学、ハンガリー科学アカデミー、エトヴェシュ ロラーンド大学の M. B. Korsós、Michael S. Ruderman、R. Erdélyi によって実施されました。
