研究・雑学

太陽表面に渦巻きを初確認！直径25kmの“プラズマの波”が太陽フレアの謎を解く

2026年08月06日 20:45

太陽の表面って、実はめっちゃグルグルしてたみたいです。

世界最大の太陽望遠鏡「DKIST（ダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡）」が、これまで理論上しか存在が予測されていなかった渦巻き状の不安定性を初めて直接観測しました。しかも1回や2回じゃなくて、47個も見つけたんです。

この現象、名前を「ケルビン・ヘルムホルツ不安定性」といいます。要するに、速度の違う流体がぶつかると境界面で渦ができる、という物理現象。地球上で言えば、風が強い日に湖面にできる波や、木星大気の嵐と同じ仕組みです。

太陽の場合は、強力な磁場が表面を突き抜けている場所の周辺で、高温プラズマがムチャクチャ速く流れている。そのすぐ隣では磁場にブロックされて流れが遅いので、速度差が生まれ、渦が発生するんですね。観測された渦の大きさは直径約25〜170キロ。平均すると65キロ間隔で並んでいました。

「こんな小さな構造、今までの望遠鏡じゃ見えなかったんです」と研究者たち。DKISTは口径4メートルクラスで、解像度は約19キロ。まさに理論限界に迫る性能です。過去の2メートル未満の望遠鏡では捉えられなかったのも納得。

しかも、この渦が太陽フレアやコロナ質量放出といった爆発現象の“元エンジン”かもしれないというから興味深い。太陽物理学者の間では、磁力線が編み目のように絡み合ってエネルギーを蓄積する「フラックス編組（フラックス・ブレイディング）」説が有力ですが、その“最初のツイスト”がどう生まれるかは謎でした。今回の渦が常時発生しているなら、それが編組を駆動している可能性があります。

さらに、太陽の外側大気（コロナ）が表面よりはるかに高温（100万度）な理由や、11年周期で磁場が反転するメカニズムにも、この渦が関わっていると見られています。国立太陽観測所のトーマス・リンメル博士は「ケルビン・ヘルムホルツ不安定性は、恒星コロナ高温の謎を解く一つのメカニズムだ」とコメント。

コンピューターシミュレーションでも、観測とほぼ一致する渦のパターンが再現され、「シミュレーションが実際の物理過程を十分に捉えていることが示された」と論文は結論づけています。

もちろん、観測時の大気状態が完璧だったわけではなく、シミュレーションにも単純化があるなど課題は残ります。それでも、太陽表面で“見えない渦”が確かに存在し、絶えずプラズマをかき混ぜている——その事実をDKISTが映像として切り取った意味は大きい。

これから太陽活動が活発化するタイミングで、DKISTがどんな“暴れん坊”を捉えるのか、ちょっとワクワクしますね。