JAXA | 宇宙情報センター SPACE INFORMATION CENTER

メニュー

メニュー

太陽

シェア

関連情報

地球に光と熱を与えてくれる母なる星、太陽。私たちが地球上で生きていけるのは、太陽のおかげといっても過言ではありません。その太陽は、いったいどのような星なのでしょうか?

地球に最も近い星、太陽

太陽は夜空に輝く星々と同じ恒星で、その周りに惑星、準惑星小惑星、彗星などを従えて、太陽系を構成しています。直径は約140万km。地球の約109倍もあり、地球のまわりを回る月の軌道がすっぽり入る大きさです。質量は地球の33万倍、体積は130万倍ほどもあります。太陽は主に水素とヘリウムからできていて、表面の温度が約6,000度、中心部では1,500万度もの高温になっています。

日本の太陽観測衛星「ひので」が捉えた太陽の姿(X線画像)(c) JAXA/国立天文台
日本の太陽観測衛星「ひので」が捉えた太陽の姿(X線画像)(c) JAXA/国立天文台

太陽の構造

地球に最も近い(平均距離1億4,960万km)恒星である太陽は、その様子が詳細に観測されています。太陽の中心には核があり、そこでは水素の核融合反応が起こっています。核の外側には放射層、さらに外側には対流層があり、核で生じたエネルギーがそれぞれ放射、対流によって表面へと運ばれています。対流層の外側は光球と呼ばれ、太陽の表面にあたります。私たちが目にしているのはこの光球です。光球の外側には太陽の大気に当たる彩層、さらに外側に皆既日食のときにのみ肉眼で見ることのできるコロナがあります。太陽の表面にはいくつかの現象を見ることができます。周りより温度が低いために黒く見える「黒点」、その周囲に見られる温度が高い領域「白斑」、太陽表面全体をおおう斑点模様である「粒状斑」などは、望遠鏡で太陽を投影する方法などで見ることができます。また、彩層での爆発現象である「フレア」や巨大なガスのアーチ「プロミネンス」、巨大なガスの柱「スピキュール」などもあり、特定の波長の光だけを通すフィルターを使うと見ることができます。

日食のときに見られる太陽の大気「コロナ」
日食のときに見られる太陽の大気「コロナ」

太陽が作り出す莫大なエネルギー

太陽はその中心核で、水素がヘリウムに変わる熱核融合反応を起こし、エネルギーを発生させています。その熱核融合反応では、わずか1gの水素から、石炭20tを燃やすのと同じだけのエネルギーが得られます。このエネルギーが放射層に運ばれ、その外側にある対流層を経て光球に運ばれます。さらに光球から放射によって外の空間に出て行き、私たちの地球にまで届くのです。光球から出た光が地球に届くまでには約8分間しかかかりませんが、中心核で発生したエネルギーが光球に達するまでには100万年以上もかかります。太陽はこの熱核融合反応をあと50億年以上続けるだろうと予想されています。

太陽の自転にともない東から西へ移動する黒点

太陽表面に見える黒点は、太陽の自転にともなって東から西へと移動していきます。自転の周期は約27日ですが、太陽面上の緯度によって異なります。また、黒点は強い磁石になっており、まわりの部分よりも温度が1,000~2,000度低くなっています。その温度差のために黒点は黒く見えるのです。黒点のほとんどは磁石のN極とS極に相当する対になって太陽の東西方向に並んで現れ、赤道を中心に南北35度までの範囲に多く見られます。

太陽観測衛星「SOHO」が捉えた黒点の移動のようす(c) SOHO(ESA & NASA)
太陽観測衛星「SOHO」が捉えた黒点の移動のようす(c) SOHO(ESA & NASA)

画期的な科学的成果をもたらした「ようこう」と活躍中の「ひので

日本が1991年に打ち上げた太陽観測衛星「ようこう」は、4種類の観測装置を用いて、太陽のコロナとそこで起こるフレアなどの高エネルギー現象を高精度で観測しました。そして、フレアがコロナ中の磁気再結合と呼ばれる現象で発生することをはじめて明らかにするなど、多くの画期的な科学的成果を生み出しました。その後継機であるさらに強力な太陽観測衛星「ひので」は2006年に打ち上げられました。磁場、温度、プラズマの流れを高精度で観測して、高温コロナ、コロナ爆発現象や磁場とプラズマの相互作用などの謎を解明する結果が得られることが期待されており、太陽風が吹き出す源を特定したり太陽大気中のアルベン波を検出したりするなどの成果をあげています。

太陽観測衛星「ひので」(c) JAXA
太陽観測衛星「ひので」(c) JAXA