太陽の表面が踊ります。遠くからこのダンスを観察することを余儀なくされた科学者は、自由に使えるすべてのツールを使用して、パターンとつながりを探し、これらの大きな爆発の原因を発見します。これらのパターンのマッピングは、科学者が太陽から地球に向かってバーストする宇宙天気の発生を予測し、通信や全地球測位システム（GPS）信号を妨害するのに役立ちます。
NASAのSolar Dynamics Observatory（SDO）による2010年5月以降の191の太陽フレアの分析は、最近、パターンの新しい部分を示しました。フレアの約15％には、数分から数時間後にはこれまでにない明確な「後期フレア」が見られます。完全に観察された。フレアのこの後期は、以前に実現されたよりもはるかに多くのエネルギーを宇宙に送り出します。
「私たちはあらゆる種類の新しいものを見始めています」と、メリーランド州グリーンベルトにあるNASAのGoddard宇宙飛行センターのSDOの副プロジェクト科学者であるPhil Chamberlinは言います。 、それは時々フレアの元の伝統的なフェーズよりもさらに大きくなります。 2010年11月3日のあるケースでは、メインフレアの影響のみを測定すると、地球の大気に放出されるエネルギーの量を70％過小評価することになります。」
太陽の表面から太陽系の外縁までの宇宙天気システム全体は、エネルギーがあるイベントから別のイベントにどのように移動するかに依存します。太陽の近くの磁気リコネクションは、空間を横切って移動するエネルギーに移動し、地球の大気に蓄積されたエネルギーになり、例えば。この後期フェーズのフレアをよりよく理解することで、科学者は太陽が噴出するときに生成されるエネルギーの量を正確に定量化することができます。
2010年5月にSDOが最初にデータの収集を開始し、Sunがショーを開催することを決めたとき、チームはこれらの後期段階の証拠を見つけました。その非常に最初の週に、太陽のためのさもなければかなり静かな時間の真っ只中に、さまざまなサイズの約9つのフレアが発芽しました。フレアのサイズはA、B、C、M、Xという名前のカテゴリに分類され、GOES（静止運用環境衛星）衛星システムで測定されたフレアのピークで放出されるX線の強度によって長い間定義されてきました。 GOESは、NOAAが運用する衛星ネットワークで、1976年から地球の近くの静止軌道にあります。GOES衛星の1つは、X線の放出のみを測定し、太陽が私たちに送る宇宙天気に関する重要な情報源です。
しかし2010年5月、SDOは多波長ビジョンでこれらのフレアを観察しました。他のいくつかの波長の光がX線と同期していないが、他の時間にピークに達したことを示すデータを記録しました。
「何十年もの間、フレアの標準は、X線を観察してピークがいつになるかを確認することでした」とコロラド大学コロラド大学宇宙科学者のトム・ウッズは述べ、この主題に関する論文の最初の著者です。それは天体物理学ジャーナルで9月7日にオンラインになります。 「これが、フレアが発生するときの定義です。しかし、X線に対応しないピークが見られました。」ウッズ氏は、最初はデータが機器の異常またはグリッチであると心配していたと述べています。しかし、他の機器でデータを確認し、パターンが何ヶ月にもわたって繰り返されるのを見ていると、彼らは自分が見ているものを信頼し始めました。 「そして、私たちは興奮しました」と彼は言います。
1年の間に、チームはSDOでEVE（Extreme UV Variability Experiment）機器を使用して、より多くのフレアからのデータを記録しました。 EVEは従来のイメージをスナップしません。 WoodsはEVE装置の主任研究者であり、太陽からのすべての光を一度に収集し、光の各波長を正確に分離してその強度を測定すると説明しています。これは、SDOの他の計測器のようにきれいな画像を生成しませんが、時間の経過とともに光の各波長がどのように強くなり、ピークになり、減少するかを示すグラフを提供します。 EVEはこのデータを10秒ごとに収集します。これは、以前の計器が1時間半ごとにそのような情報を測定しただけであるか、すべての波長を同時に見ていなかったため、太陽がどのように変化するかについての新しい情報を提供することが保証されているレートであり、十分な情報ではありません。フレアの加熱と冷却の完全な画像を取得します。
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極端紫外光を記録したEVEスペクトルは、平均的なフレアの寿命で4つのフェーズを示しました。最初の3つは観察され、確立されています。 （EVEはこれまでになく広範囲の光の波長でそれらを測定および定量化できましたが）。最初のフェーズは、太陽の大気中の非常に高エネルギーの粒子が雨に向かって降り注ぐ硬X線衝撃フェーズです。磁気再結合として知られている大気中での爆発的な出来事の後の太陽の表面。密度の高い下層大気にぶつかるまで数秒から数分間自由に落下し、次に第2段階である段階的段階が始まります。数分から数時間かけて、プラズマと呼ばれる太陽物質が加熱されて爆発し、巨大な磁気ループに沿ってたどり、ループをプラズマで満たします。このプロセスは、何百万もの水素爆弾と比較できるほど多くの光と放射線を放出します。
3番目のフェーズは、太陽の大気（コロナ）によって特徴付けられ、明るさが失われるため、コロナ調光フェーズとして知られています。これは多くの場合、コロナマスイジェクションと呼ばれるものに関連付けられており、大きなプラズマ雲が太陽の表面から噴出します。
しかし、EVEによって発見された第4フェーズ、後期フェーズのフレアは新しいものでした。 1〜5時間後のいくつかのフレアで、別のX線バーストに対応しない温かい冠状物質の2番目のピークが見られました。
「多くの観測により、フレアのメインフェーズの数秒から数分後に極端な紫外線のピークが増加していることがわかりました。この現象は、フレアプロセスの正常な部分と考えられています。しかし、この後期のフェーズは異なります」と、同紙の共著者でもあるゴダードのチェンバリン氏は述べています。 「これらの排出は実質的に後で起こります。そして、それはメインフレアがその最初のピークを示した後に起こります。」
何が起こっているのかを理解するために、チームはSDOのAdvanced Imaging Assembly（AIA）から収集された画像も調べました。彼らは、画像で主相フレアの噴火を見ることができ、元のフレアサイトのはるか上にある2番目のコロナループセットにも気づきました。これらの余分なループは、元のセット（またはその直後に出現したポストフレアループ）よりも長く、明るくなります。これらのループは、以前のループとは物理的に区別されていました。
「これらの後期フレアで記録している強度は、通常、X線強度よりも暗くなっています」とWoods氏は言います。 「しかし、後期はさらに長く、場合によっては数時間続くため、通常は数分間しか持続しないメインフレアと同じだけの総エネルギーを放出します。」これまで実現されていなかったフレアからのこの追加のエネルギー源は地球の大気に影響を与えるのと同じくらい重要であるため、ウッズと彼の同僚は現在、後期フレアが宇宙天気にどのように影響するかを研究しています。
もちろん、後期フレアは、私たちが住んでいる星を理解しようとするときのパズルのほんの一部です。しかし、エネルギーを追跡し、光のさまざまな波長をすべて測定し、NASAが自由に使用できるすべての機器を使用して、そのような情報は、太陽の素晴らしいダンスのすべてのステップを計画するのに役立ちます。
