なぜ太陽ではフレアが起こるのか

地球は全体が一緒に回転し、赤道も極も同じ1日で1回転します。太陽は熱いガスで、硬い骨組みがないため、緯度によって動く速さが異なります。赤道の1回転にかかる時間は、極域よりおよそ9日短いのです。

磁場はプラズマに凍り付いています。磁場はプラズマと一緒に動き、すり抜けることができません。数回転するあいだに速度の違いが磁力線を、指にゴムを巻き付けるように巻き上げます。磁力線はループになって外側へ浮かび上がり、ループが表面を突き抜ける場所では、磁場が下から上がってくる熱いガスを妨げます。そのため、その場所は暗く見えます。こうして黒点が生まれます。

ループが増えすぎ、互いに近づきすぎるまで、そこにエネルギーが蓄積されます。すると反対向きの磁力線が触れ、磁気再結合が起こります。磁力線が切れて、より単純な配置に再びつながるのです。数週間かけて蓄積された張力が、数分で解放されます。これがフレアです。大規模なフレアがほぼ必ず黒点群の上で起こるのは、その場所の磁場が最も複雑に絡み合っているからです。

「フレアが3日で地球に届いた」と読んだことがあるなら、おそらくフレアそのものの話ではありません。ニュースでは2つの現象がひとまとめにされがちですが、両者には大きな違いがあり、地球までの到達時間も異なります。

ここから、少し困ったことがわかります。フレアを事前に警告することはできません。フレアの光と、それを知らせるニュースが同時に届くからです。一方、放出後のプラズマの雲は観測機器で確認でき、向かっていると伝えられます。宇宙天気予報は、この仕組みに基づいています。

フレアの発生時期には偏りがあります。磁場の複雑さはおよそ11年周期で増大しては解放されます。活動が穏やかな年には黒点がほとんどありませんが、極大期に近づくと小規模なフレアが1日に数回起こります。特定の極大期がどれほど高くなるかは、誰にも事前にはわかりません。周期の予測は今も一致していません。