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  太陽黒点とは?

理科年表 平成30年
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 太陽黒点とは、太陽の表面に存在し、黒い斑点として観測される部分です。太陽表面の温度はおよそ 5400 ℃ ですが、黒点はそれより 1000 ℃ から 1500 ℃ 程度低いために黒く見えています。太陽には表面に対流層が存在し、温度の高い内部との間に物質の循環がありますが、黒点には地球の磁場の 1 万倍にも及ぶ強い磁場が存在しており、その磁気圧の影響で対流が妨げられることによって温度が低くなっているのです。磁石にはかならず N 極と S 極があるように、黒点も対になってあらわれることが多く、それぞれ N 極と S 極になっています。太陽内部には東西に磁力管が走っており、これが太陽表面に浮き上がった切り口が黒点であるとされています。

 一般に、黒点は中央の暗部とそれを取り巻く半暗部で構成されており、半暗部のほうが暗部よりも温度が高くなっています。暗部は磁場が垂直に貫いているところで、半暗部は磁場が水平に開いているところに対応しています。また、黒点は大抵の場合集団で出現し、これは黒点群と呼ばれています。



 黒点はずっと存在するわけではなく、形が変化したり、太陽の自転に伴って移動したりします。黒点の寿命は平均的には 2 週間ほどですが、数日という短いものから、太陽の自転周期の約 25 日経ってもまだ存在し観測されるような、寿命が 1 ヵ月程度に及ぶものもあります。

 太陽表面に観測される黒点の数は約 11 年の周期で増減し、黒点の数が多いときには太陽活動も激しくなります。ただし、最初の 11 年と次の 11 年の間には黒点の磁場の極性が反転するため、磁場の極性まで含めると太陽周期は約 22 年周期になります。また、活動性の周期の開始時 活動の極小時には黒点は太陽の高緯度のところにあらわれますが、時間の経過とともに活動性が高くなり、黒点の数が増えるに従って低緯度のところに出現するようになります。周期の終わりには活動性が弱くなり黒点もほとんど見られなくなるのですが、出現する際にはほとんど赤道のあたりにあらわれるようになります。この様子をあらわした図はその見た目から「蝶型図 Butterfly Diagram」と呼ばれています。

 なお、 2006 年現在は太陽周期の極小期の直前にあり、 2007 年に極小を迎えると予想されています。

【小野寺仁人 延世大学、韓国(2006年11月)】


図 1 太陽観測衛星 SOHO によって観測された太陽表面の画像NASA 提供 )。ここで黒いしみのように見える部分が黒点です。矢印の先にある小さな黒丸は地球のだいたいの大きさを示したものです。
http://soho.nascom.nasa.gov/bestofsoho/PAGE3/ より取得 )



図 2 蝶型図 NASA 提供 )。上の図は黒点が出現したときの緯度の時間変化を表わした図で、下の図は黒点が太陽表面積に占める割合を示したものです。活動の極小期には黒点は高緯度に現れますが、時間が経つにつれ黒点の出現位置が低緯度に移動していることがわかります。
http://solarscience.msfc.nasa.gov/SunspotCycle.shtml より取得