宇宙塵がこの星のプラズマスープをかき混ぜている

宇宙塵がこの星のプラズマスープをかき混ぜている
天文学者が研究している遠方の恒星、うみへび座W星は、他の物質の中でも特に酸化アルミニウムの塵によって加速された太陽風を放出しているようです。恒星は黄色、塵は赤色です。ALMA(ESO/NAOJ/NRAO)、滝川他

375 光年離れたうみへび座にある塵の多い星です。W うみへび座は夜空で最も明るい星の 1 つで、外殻に酸化アルミニウムの塵の微粒子を集めています。

今週Science Advancesに発表された研究で、うみへび座 W 星を研究している天文学者たちは、比較的珍しい酸化アルミニウムの粒子のもやを検出したと発表した。

酸化アルミニウムの塵の推定サイズに基づいて、著者らは、塵が恒星の周囲で小さな粒子に凝縮し、時間とともに大きくなると考えている。しかし、十分に大きくなると、それらの粒子は恒星の光を吸収し、散乱し始める。その過程で、粒子は宇宙空間に押し出され、太陽風として知られるプラズマ(荷電ガス)の急増を加速する。

うみへび座W星のような恒星は、一般的に太陽の9倍以下の質量があり、研究者たちは、漸近巨星分枝(AGB)星として知られるこのファミリーの恒星の約40%で、恒星風にこの酸化アルミニウムの増加がある可能性があると考えています。

うみへび座W星の周囲の酸化アルミニウムの塵が太陽風を加速させる仕組み。滝川亜希

そもそも太陽風とは何でしょうか?

太陽風は、電子と陽子で満たされたプラズマのスープで、太陽から太陽系に絶えず流れ出ています。太陽風は磁場の線を運び、邪魔になる他の磁場の周囲に波紋を起こします。天空の流れの中の小石のようなものです。

プラズマは太陽の外層大気であるコロナを吹き飛ばし、何世紀にもわたって日食の際に観測されてきました。

太陽風は、発生源によって速度が異なり、太陽から飛び出す明るい「ストリーマー」の上ではゆっくりと移動し、X 線画像で暗い点として現れる低温のコロナホールから遠ざかるにつれて高速で移動します。コロナホールとストリーマーはどちらも太陽の磁場と関係があります。ストリーマーは磁場の頂点を示し、プラズマをコロナに閉じ込めますが、コロナホールは太陽のプラズマを宇宙空間に逃がします。

通常、風速は秒速248マイルで惑星に向かって着実に押し出されています。しかし、時にはさらに突風が吹き、風速が秒速560マイルに達する日もあります。

なぜ私たちは太陽風を気にするのでしょうか?

地球の磁場は、太陽風の最悪の影響から大部分を守ってくれますが、それでもプラズマは地球の大気と相互作用し、最もよく見えるのはオーロラです。空に舞うこれらの光は、太陽風が極に向かって移動し、大気中の原子にぶつかって地上から見える色の閃光を放つときに形成されます。

しかし、これはただの美しい光のショーではありません。NOAA は太陽風の活動を含む宇宙天気を追跡しています。太陽風は巨大なコロナ質量放出を運ぶこともあるからです。太陽風は地球上で地磁気嵐を引き起こし、世界中の電力供給を遮断する可能性があります。

幸運なことに、太陽系内の磁場のない天体(太陽風の猛威により初期の大気のほとんどを失った火星など)は、はるかに大きな打撃に耐えることができる。研究者たちは、火星の衛星フォボスは太陽風の強力な打撃により、時には電荷を帯びることもあると考えている。

研究者たちは、謎に包まれた主星を観測することで、太陽風についてさらに理解しようと努めています。学ぶべきことはまだまだたくさんあります。研究者たちが太陽と太陽風の初期段階の境界をようやくよく観察できるようになったのは、昨年になってからでした。

しかし、うみへび座W星のような他の恒星の近くで恒星風がどのように機能するかを理解すれば、アルミニウムのような粒子がどのように形成され、宇宙に広がるかについて天文学者がより多くの情報を得ることができるかもしれない。太陽風によって引き起こされる大規模な磁気嵐のように、それが私たちの現在や未来に直ちに影響を及ぼすことはないかもしれないが、私たちがどこから来たのかをより深く知ることは確かに独自の魅力がある。

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