太陽ダイナミクス天文台:太陽を見つめる

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太陽ダイナミクス天文台には、Helioseismic and Magnetic Imager(HMI)、Atmospheric Imaging Assembly(AIA)、Extreme Ultraviolet Variability Experiment(EVE)、および太陽電池アレイと高利得アンテナがあります。

(画像:©NASA。)

ソーラーダイナミクス天文台は、2010年に打ち上げられたNASAの宇宙船で、太陽の11年間のサイクルの一部として、2013年のピークで太陽の黒点と太陽の活動を捉えます。衛星は、これまでにない太陽の大気の詳細を高解像度で継続的に記録します。

NASAは単に太陽を観測するだけでなく、この観測所を使用して太陽活動の予測を改善しています。 SDOは、太陽の磁場の構造、および太陽から宇宙にエネルギーがどのように伝達されるかについての洞察を提供することを目的としています。

これまでのところ、SDOは太陽フレアの高解像度のビューをキャプチャし、磁気活動の予測に関する詳細情報を提供し、さらに太陽の面を横切る(地球の観点から)金星と水星の2つの惑星をキャプチャしています。

IMAXビュー

SDOは、NASAのLiving With a Starプログラムプローブの最初のものです。太陽は地球にとって非常に貴重なエネルギーと暖かさの源です。ただし、その変動により問題が発生する場合があります。大きな太陽嵐は、例えば、電力線や通信衛星をノックアウトする能力を持っています。したがって、プログラムの主な目標は、太陽のエネルギーが変化する理由とそれが地球にどのように影響するかを理解することです。

搭載されている機器の1つは、IMAX解像度で太陽の写真を記録できるAtmospheric Imaging Assemblyです。 10秒ごとに利用可能な10の波長のほとんどで高解像度の画像を利用できるため、科学者はコロナを監視し、温度に関係なく変化を確認できます。継続的な観測により、太陽フレアとコロナ噴火の原因についてより多くの情報が得られることが期待されていました。

その他の機器は、コロナの電流と磁気活動を追跡できるヘリオイズミックおよびマグネティックイメージャーと、紫外線の太陽放射を監視する極端紫外線変動実験です。

宇宙船はもともと5年の寿命がありましたが、11年の太陽周期を超えて続き、2018年半ばの時点でもまだ良好に機能していました。

宇宙での打ち上げと初年度

SDOの構築と立ち上げには8億5000万ドルの費用がかかりました。衛星は、フロリダのケープカナベラル空軍基地からのアトラスVロケットに搭載されて、2010年2月11日宇宙に打ち上げられました。そこから、衛星は傾斜した静止軌道に配置され、太陽を見ながら地球上空で毎日8の字の経路をたどります。

ソーラーダイナミクス天文台のウェブサイトによると、「SDOの傾斜した静止軌道は、太陽の連続観測を可能にし、単一の専用地上局を使用して非常に高いデータレートを可能にするために選択されました」。

コントローラーは、SDOが最初の1年間の観測で生成したもの、特に太陽のコロナのビューに驚きました。通常、太陽のその部分は日食時に最もよく見えますが、SDOを使用すると、科学者はコロナがその先端から太陽の表面まで何をしているのかを観察することができました。

メリーランド州グリーンベルトにあるゴダード宇宙飛行センターのSDO副プロジェクト科学者であるフィルチェンバリンは、2011年にSpace.comに語った。

これまでのところ、ミッションは間違いなく私の期待を上回っています。そもそも私の期待は高かったのです。」

太陽極大、金星と「竜巻」

2013年に太陽が太陽の極大(太陽活動が最も高いとき)に向かって移動するにつれて、SDOの機能は天文学者にとって本当に輝き始めました。 5月の太陽フレアが高解像度で撮影され、複数の波長の写真が顕著な噴火の程度を示しています。ただし、フレアは中型と見なされていたため、より壮観な噴火がカメラの前で発生する可能性がありました。

SDOの目が太陽に向いているので、SDOの前を通過するものもカメラでキャプチャできます。注目すべき例は、2012年6月5〜6日に太陽を横切って通過した金星でした(地球の観点から)。以前の最後の通過は2004年でしたが、次の通過は2117年まで発生しません。2016年には、SDOは太陽の向こう側を通過する水星も捕捉しました。次のトランジットは2019年11月11日に発生します。

2016年、SDOは地球の5倍の幅の太陽の「トルネード」を捉え、太陽の表面を横切って移動しました—画像とビデオの両方で。当時、NASAは、ビデオがその活動を捕らえたのはこれが初めてであると言った。

太陽の竜巻は太陽の磁場によって形作られました。対照的に、地球上の竜巻は風の活動により発生します。また、移動速度も大幅に向上しました。科学者は、太陽の竜巻が最大186,000 mph(300,000 km / h)で渦巻くと推定しましたが、地球の嵐は通常、約300 mph(483 km / h)を超えません。

これらのプラズマ竜巻の多くは、2015年後半に発生したものなど、SDOによって捕捉されています。このようなイベントを観察することで、科学者は太陽のプラズマ生成の根本的なメカニズムについてより多くの洞察を得ることができます。

長期観察

SDOによる太陽の長期観測では、別のことが起こっているときに科学者も見られます。たとえば、2011年6月に、大量のプラズマまたは過熱ガスを放出するコロナの大量放出がありました。 2014年の科学者たちは、超新星残骸であるカニ星雲で観察されたのと同様の方法で、プラズマが物質の「指」に分裂するのを観察したという結果を発表しました。これは、レイリー・テイラー現象として知られているものを大規模に研究する珍しい機会でした。

また2014年に、科学者たちは磁力線がループして太陽の大気に噴火を引き起こすことを観察しました。 SDOによってキャプチャされた高解像度の映像は、何年もの間保持されてきた理論を裏付けました。科学者らによると、このような観測により、大きなフレアが発生する場所を予測しやすくなり、地球上のインフラストラクチャをより適切に保護できるようになるという。

8月2日に太陽の前を月が通過するのを見た後、SDOはすぐに科学モードに戻らなかった2016年にグリッチを経験しました。NASAは1週間以内に宇宙船の機器を回復しました。その同じ年、SDOはまた、太陽の大気中の「コロナホール」(密度の低い材料の領域)の映像もキャプチャしました。

2017年、NASAはSDOによる7年間の太陽黒点観測を示す動画を公開しました。その同じ年、SDOは8月に全米を襲った皆既日食の観測に参加しました。 SDOは定期的に、日食のすべての写真を撮影します。これには、2017年10月の部分日食と、2018年2月11日の打ち上げ誕生日の皆既日食が含まれます。

2017年9月6日、太陽は、ピークアクティビティでないときでも、巨大な太陽フレアを送信できることを示しました。 2006年以来最強のX9.3フレアが発生しました。その11月、SDOは円形のフィラメント、つまり通常は細長いストランドとして表示される荷電粒子の雲を見ました。 NASAによると、この発見は科学的に注目に値するものではありませんでしたが、珍しい見解なので興味深いものでした。

SDOには、NASAのソーシャルイベントに定期的に参加し、かつては宇宙の端まで気球に乗ったカミラコロナSDOという人気の鶏のマスコットがいました。マスコットは2013年に、より一般的な広報活動に再割り当てされました。

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