あと10年は極域の調査をしないと，今後の太陽の活動予測はできないという。

太陽:磁場が「４重極構造」に…地球、一時的に寒くなる？
毎日新聞　2012年04月20日　20時56分（最終更新　04月21日　01時09分）http://mainichi.jp/select/news/20120421k0000m040072000c.html

太陽北極の磁場が反転し、北極と南極がＮ極、赤道付近がＳ極になる「４重極構造」に変化しつつある＝国立天文台提供
拡大写真
これまでの太陽の磁場構造。南極がＮ極、北極がＳ極の「２重極構造」＝国立天文台提供
拡大写真
　太陽の北極と南極にＮ極、赤道付近に二つのＳ極が形成される「４重極構造」が現れつつあることが、国立天文台などの研究チームの観測で分かった。現在は２極だが、地球が寒冷化した約３００年前にも４重極構造だったとみられる。当時の太陽活動の特徴とも一致することから、温暖化の一時的な抑制につながる可能性があるという。

　研究チームは、太陽観測衛星「ひので」で太陽の極付近を観測。０８年の北極はＳ極だったが、１１年にはＳ極に混じってＮ極が出現した。北極と南極は同時に反転するとされてきたが、南極はＮ極のままだった。このため、北極ではＳ極からＮ極に反転し、４重極構造に変化する過程にあると結論付けた。今年５月ごろには完全に反転するとみられるが、理由は分かっていない。

　過去の太陽の観測結果を調べたところ、黒点の増減周期や磁場構造が、地球が寒冷期だった１７?１８世紀と酷似していた。常田佐久・同天文台教授（太陽物理学）は「反転の影響で、地球が寒冷化する可能性がある」と分析する。【鳥井真平】


衛星「ひので」、太陽北極の磁場の反転中の証拠を確認 - 将来は4重極構造に
デイビー日高　
[2012/04/23]

http://news.mynavi.jp/news/2012/04/23/016/index.html

国立天文台と理化学研究所(理研)を中心とする国際研究グループは、太陽観測衛星「ひので」に搭載された可視光・磁場望遠鏡により太陽極域の磁場観測を定期的に行ってきたが、この度、極域磁場の極性が通常より早く反転しつつあることを捉えたと発表した(画像1～4)。


画像1。2008年(極小期)の北極域の観測画像。赤・オレンジ・黄・水色・青・紺という漢字で、磁場はマイナス極からプラス極までが表されている。赤やオレンジが多いので、マイナス極が多い。なお、塊は磁場パッチと呼ばれる(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像2。2011年の北極域の観測画像だが、磁場が反転しつつあり、赤やオレンジが減り、正極を示す青色が多くなってきている(画像提供:国立天文台/JAXA)



画像3。2008年の北極域の観測画像の全体。左の白い円の中心の十字が北極点で、一番右側の白い曲線は北緯70度を示す(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像4。2011年の北極域の観測画像の全体。画像2と同様に、マイナス極からプラス極へ反転しつつある(画像提供:国立天文台/JAXA)



画像5。2007年の北極域のパノラママップ。中心の十字が北極点で、一番外側の円が北緯70度(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像6。2011年1～2月の北半球パノラママップ(画像5よりもエリアが広く、一番外側の円が北緯55度)。全体的にマイナス極を示す暖色系が減っているのがわかる(画像提供:国立天文台/JAXA)


成果は、国立天文台と理研のほか、宇宙航空研究開発機構(JAXA)、米国航空宇宙局(NASA)、英国科学技術会議、欧州宇宙機関(ESA)などの国際共同研究グループによるもの。可視光・磁場望遠鏡が持つ高空間分解能・高精度偏光解析能力と、長期間にわたり安定的に行われた「ひので」の運用による成果でもある。

現在、太陽活動は極小期を過ぎ、やや上昇してきている状況だ。今回の極小期の太陽磁場は、大局的に見ると、太陽の北極がマイナス極・南極がプラス極となっている。太陽の大規模磁場の極性反転は特に珍しいことでも危険なことでもなく、1997年時点にSOHO衛星が観測した時は、実は現在とは逆で北極がプラス極・南極がマイナス極だった。

よって、次の極性反転も予想されており、これまでは2013年5月頃に起きると考えられている太陽活動極大期(黒点の平均的数が最大になる時期)にほぼ同時に反転すると予想されていた次第である。

太陽の極域磁場は、太陽活動の源泉である黒点の源となっていると考えられており、その振る舞いは、今後の太陽活動を予想する上でも大変重要だ。このため、これまでは地上の太陽望遠鏡により極性の反転が観測されていたが、分解能が足りないため、平均的な磁場強度と極性がわかるのみで、太陽極域で何が起きているのかは確認できていなかったという経緯である。

2007年9月に行われた、「ひので」の可視光・磁場望遠鏡の超高空間分解能と高精度偏光解析能力による観測によって、太陽極域に黒点と同じ磁場強度を持つ大きな斑点状の磁場が存在することが初めて明らかとなった(記事はこちら)。

「ひので」は、その後も極域の観測を、太陽活動の極小期を過ぎ太陽活動が上昇しつつある4年間にわたり定期的に行い、その結果、予想される時期より約1年早く、北極磁場がほぼゼロの状態に近づいていることが、2012年1月の観測で発見されたのである(画像7)。


画像7。2007年9月と2012年1月の北極の磁場と磁力線の比較模式図(画像提供:国立天文台/JAXA)


北極の磁場を担う斑点状の磁場の数が急速に減少し、低緯度から逆極性の斑点が現れたのだ。この結果、現在太陽の北極域では、逆極性の磁場の大規模な消滅と極性の反転が発生していると考えられている状況である。

この観測の結果から予想されるのが、太陽の北極磁場がまもなくマイナスからプラスに転じるというものだ。しかし、一方の南極では極性反転の兆候がほとんど見られず、安定してプラス極が維持されていることを「ひので」は観測している(画像8～11)。


画像8。2009年(極小期)の南極域。青などの寒色系の磁場パッチが多く、プラス極であることが見て取れる(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像9。2012年の南極域。北極域はすでに反転しつつあるが、南極域は依然として寒色系がかなり優勢であることから、プラス極であるのがわかる(画像提供:国立天文台/JAXA)



画像10。2009年の南極域の全体画像。左の円の中心の十字が南極点で、一番右の曲線が南緯70度。なお、緯度は5度で6万kmの距離がある(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像11。2012年の南極域の全体画像。画像9でも示したとおり、プラス極のままだ(画像提供:国立天文台/JAXA)


太陽の磁場は、大局的には双極(2重極)子構造(例えば、太陽の南極がプラス、北極がマイナスの棒磁石のような構造)をしているが(画像12)、今回の「ひので」の観測結果から、南北の両方がプラス極になる4重極構造になると想定され(画像13)、「ひので」の観測データを用いた太陽の磁場構造の把握が数値計算によって行われているところだ。


画像12。双極構造の太陽の大規模磁場(2008年極小期)(画像提供:国立天文台/JAXA)
画像13。近未来に予想される、4重極構造の太陽の大規模磁場(画像提供:国立天文台/JAXA)


太陽の極域の観測は、今後の太陽活動を予測する上でも極めて重要である。太陽活動の前活動周期の終わりから今周期の始めにかけての極小期は、予想以上に長く続いた(通常の太陽周期が約11年なのに対して12.6年であった)。

また、現在までのところ、今周期の太陽活動は、前周期に比べて低調に推移している。さらに、今回の「ひので」の観測により、太陽の大局的磁場が4重極構造になる兆候が発見された。

これらの観測結果は、太陽の内部で磁場を生み出すダイナモ機構の状態が、現代的な太陽観測が始まって以来初めて、変動を来していることを示している。地球が寒冷であったといわれる「マウンダー極小期」や「ダルトン極小期」には、太陽がこのような状況にあったと考えられており、今後の推移が注目されるところだ。

これらの研究成果は、これまでの太陽極域磁場の極性反転過程に対する認識に変更を迫る極めて重要な結果である。2012年10月頃に北極域の集中観測を実施し、今後の推移を明らかにする計画だ。「ひので」による研究の進展により、太陽のダイナモ機構に関する基礎研究や太陽の地球環境への影響の理解が進むと期待されると、研究グループはコメントしている。



太陽、北極で磁場反転か　「温暖化抑制の可能性」
2012.4.20 07:07 ［宇宙］
http://sankei.jp.msn.com/science/news/120420/scn12042007190000-n1.htm

今後予想される太陽の磁場の状況（左）。青がマイナスで、赤がプラスを表す。（右）は平成２０年の状況　（国立天文台・宇宙機構提供）

　磁石のＳ極とＮ極がひっくり返るような磁場の反転が、太陽の北極で起きつつあることを国立天文台などのチームが観測し、１９日発表した。通常は同時に反転する南極の磁場に、変化の兆しはなく、過去に地球が寒冷化した時期の太陽の状況と似てくる可能性があるという。常田佐久・同天文台教授は「地球の温暖化が抑制される可能性もあり、推移を見守りたい」と話している。

　チームは、太陽観測衛星「ひので」で、太陽の北極と南極を観測。平成２０年の観測では北極の磁場はマイナスの性質を多く持っていたが、２３年には急激に減少、逆にプラスの磁場が現れた。今年５月には、マイナスからプラスへ完全に反転するとみられる。一方、南極の磁場はプラスのままだった。

　太陽の磁場は約１１年周期で反転し、次の反転は２５年ごろと考えられていた。通常は北極と南極がいっぺんに変わるが、北極だけ反転すれば、１７世紀半ばから

太陽の北極も南極もN極に？　観測衛星「ひので」がとらえた，太陽磁場の奇妙な事実

科学雑誌Newton 4月19日(木)15時18分配信http://zasshi.news.yahoo.co.jp/article?a=20120419-00000301-newton-sci

写真を拡大

北極域だけで磁場が反転する結果，太陽の南北両極がどちらもN極となっているらしい。

　太陽の極域は，表面の爆発などの活動の原因となっている重要な場所だという。だが，実際に極域で何がおきているのか，よくわかっていなかった。このたび太陽観測衛星「ひので」は，極域のようすをくわしくとらえることに成功した。そして意外なことに，北極と南極の両方が，磁石でいうところのN極になりつつあることが明らかになった。


■ 謎につつまれていた「太陽の極域」
　太陽表面にあらわれる黒いしみのようにみえる部分のことを「黒点」という。黒点の多い時期は，太陽の活動が活発になる。黒点の数が減ると，太陽の活動はおだやかになる。黒点が最も多くあらわれる活動的な時期を「極大期」，黒点が最も少なくなる時期を「極小期」という。

　実は，黒点は強力な磁石そのものだという。そして，太陽の極域には，黒点の種となる南北をつらぬく磁場がある。そのため，太陽の極域は，太陽の活動や磁場の起源を理解する上でも重要な場だ。これまで，地上の太陽望遠鏡や太陽観測衛星によって，太陽の極域が観測されてきたが，極域の磁場のようすを把握するのは困難だった。


■ 北極での磁場の反転を「ひので」がとらえた
　太陽観測衛星「ひので」は，JAXA（宇宙航空研究開発機構）と国立天文台などによって，2006年9月に打ち上げられた。「ひので」に搭載された可視光・磁場望遠鏡により，太陽の磁場の構造をこれまでにない解像度で観測ができるようになった。国立天文台の常田佐久教授，下条圭美助教，理化学研究所の塩田大幸研究員らは「ひので」で両極域の観測を継続し，極域の磁場の全容を知ることができるマップを得ることに成功した。

　常田教授らは，太陽の活動が低下しつつある時期（2007年9月）と活発化しつつある時期（2012年1月）の極域の磁場の観測結果を比較した。2007年は，北極がS極，南極がN極となっていた。そして2013年なかばごろに予想される太陽活動の極大期には両極域の磁場が同時に反転すると予想されていた。ところが2012年の観測結果から，北極域のみＳ極からN極への反転が進行していることを発見した。


■ 現在の太陽は「棒磁石が二つ連なった状態」
　常田教授は次のように話す。「今，太陽の基本的な対称性がくずれていると考えられます。本来は両極域とも次の極大期にほぼ同時に極性が反転すると考えられていました。しかし，北極域は本来の約11年周期で極性が反転しつつあり，南極域は約12.6年で反転する可能性があります」。

　2007年の太陽は，磁力線が南極側のN極からでて，北極側のS極に入るふつうの構造（2重極）だった。それが，2012年1月では，南北の両極域にN極ができ，太陽の中心付近にS極ができるという構造になっている。つまり，棒磁石が二つ連なった構造（4重極）になっていると想定できるという。


■ これからの太陽活動はどうなる？
　太陽の極域の観測は，将来の太陽の活動を予測する上できわめて重要だ。2012年10月ごろに予定されている，「ひので」による北極域の集中観測によって，北極域の極性がN極に完全に反転しているかどうかを確認できるという。

　マウンダー極小期（1645年～1715年）など，黒点がほとんどなかった時期は過去にもあった。これが原因となって，地球の平均気温が低下し，寒冷化をもたらしたといわれている。これらの極小期の直前は，太陽の周期が13年や14年と長いという特徴があった。今回，直前の太陽の周期は12.6年だった。もしかすると，地球を寒冷化させる太陽の極小期にふたたび突入する可能性もあるかもしれないという。

　常田教授によると，あと10年は極域の調査をしないと，今後の太陽の活動予測はできないという。今後の観測結果を待ちたい。