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「見えない」ナノフレア,太陽X線超高感度観測で発見した存在の証拠

 宇宙航空研究開発機構と国立天文台の研究グループは,硬X線観測装置を搭載した太陽X線観測ロケットFOXSI(Focusing Optics X-ray Solar Imager)と太陽観 測衛星「ひので」の観測データから,一見太陽フレアが起きていないように見える領域でもナノフレア(微少なフレア現象)が発生していることを示すことに成功したと発表した。
 太陽には「コロナ」と呼ばれる高温で希薄な大気が存在している。およそ5800 Kの太陽表面の上空に,なぜ数百万Kという高温のコロナが存在するのか,どのようにコロナが数百万Kまで加熱されるのかはいまだ解明されていない。熱源から離れるほど熱くなるというこの逆転現象は「コロナ加熱問題」として知られ,これを解き明かすことが太陽研究の長年の課題となっている。
 コロナを加熱するメカニズムとして,いくつかの仮説があるうちのひとつに,「ナノフレアによる加熱」という仮説がある。このナノフレアが頻繁に発生することによって,コロナに熱が供給されるという仮説は,有力な仮説となっている。しかし,超高温プラズマの存在を確実に示す観測結果はなかったところ,同グループは,2014年12月に米国ホワイトサンズより,硬X線観測装置を搭載した太陽X線観測ロケットFOXSIを打ち上げ,およそ6分間の観測時間に太陽の複数の領域を観測 することに成功した。
 今回のFOXSIによる観測では,太陽活動領域でフレアによるX線の増光現象が発生していない状態で,有意な硬X線放射を検出した。同グループは,FOXSIと「ひので」のX線望遠鏡のデータを解析し,コロナの温度構造を高精度で見積もった。その結果,数百万度のコロナの主成分と比べてごくわずかながら,1000万 K以上の 超高温成分が存在することが明らかになった。ナノフレアが頻繁に発生することによって,数百万度のコロナが保たれるとする仮説は,「コロナ加熱問題」を解決する有力な説の一つとなっている。今回の結果は,コロナ加熱を説明する理論モデルに大きな制限を与えることになる。同グループは,太陽に超高温のプラズマが常に存在することを示すとともに,X線高感度・高分解能観測の有効性を示すことにも成功した。
 ロケット実験の観測時間は6分間と短く,今回は1つの領域についての結果にすぎないが,今後,より多くの領域の観測や長時間の観測をし,ナノフレアによるコロナ加熱のメカニズムを明らかにすることが期待される。

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