太陽風

やかんのお湯が沸騰すると、湯気がふたのすき間から外へ逃げていきますよね。太陽の外側の大気でも、似たことが起きています。この外側の大気は非常に高温なので、中の粒子が太陽の重力を振り切って宇宙へ逃げ出します。

逃げ出すのは空気の粒ではなく、電気を帯びた粒子です。原子から電子が離れた状態をプラズマと呼びますが、太陽風はこのプラズマの流れです。だから風というより、電気を帯びた粒子の大きな川に近いのです。

速さは秒速数百キロメートルにもなります。地球まで数日で届く速さです。太陽が静かなときもこの流れは続き、太陽の表面が荒れているときはさらに強く、速くなります。

この流れは太陽系の外側まで広がり、巨大な泡のような空間をつくります。惑星たちはその泡の中で、太陽風を浴びながら回っているのです。

地球には目に見えないバリアがあります。地球の内部でつくられた磁場が、宇宙空間まで広く広がっているのです。電気を帯びた太陽風の粒子はこの磁場をまっすぐ突き抜けられず、横へ滑るように通り過ぎていきます。

そのため磁場は、風を受ける側が押しつぶされ、反対側は尾のように長く伸びた形になります。小川の岩の後ろで水の流れが長く伸びる様子とよく似ています。

バリアにもすき間はあります。太陽風が地球の磁場とからみ合うことで蓄えられたエネルギーが、磁場の内側に閉じ込められていた粒子を加速し、その粒子が極地方に集まる磁力線をたどって降りてきます。この粒子が高い空の酸素や窒素とぶつかると光を放ちます。それがオーロラです。太陽風の粒子が極地方へそのまま降り注ぐわけではありません。

だからオーロラは極地方に近い場所でよく見えます。太陽が活発なときは、ふだんより低い緯度でも観測されることがあります。

もう少し正確にいうと、太陽風は私たちが知っている風とは性質が違います。空気の分子が押し流されるのではなく、電気を帯びた粒子が磁場を引きずりながら一緒に動くのです。そのため太陽風が強まると、地球の磁場とその上の高層大気(電離層)がまとめて揺れることがあります。

太陽風と太陽の爆発を一つにして考えてしまいがちですが、区別されています。静かに続く流れが太陽風で、太陽の表面から物質のかたまりが丸ごと飛び出す現象は別の名前で呼ばれます。そのかたまりが地球の方を向くと、太陽風はしばらくのあいだ強まります。

このとき、人工衛星が誤作動したり、位置情報や無線通信が乱れたりすることがあります。地上の送電網に余計な電流が流れ、停電につながることもあります。

そこで多くの国が太陽を見守り、宇宙天気を天気予報のように知らせています。