太陽に関する謎

太陽は、多面的に研究されてきたが、にも拘わらず、 多数の重要な問題が謎のまま残されている。幾つかを列挙してみると

• 太陽ニュートリノ問題：太陽の中心部では、水素原子核がヘリウム原子核に変わる 核融合が起きてエネルギーが発生しているが、その際ニュートリノという素粒子も発生す る。発生したニュートリノは直ちに地球に到達するが、その量を測定すると、測定値は理 論値の約半分でしかない。一方発生したエネルギーは、約1000万年かかって太陽表面に 達し、それが日光として地球に注がれている。すなわち、太陽からの光は、1000万年前 の太陽中心の様子を反映しているものに過ぎないが、ニュートリノは今の太陽中心の様子 を教えている。ニュートリノの測定値が少ないという事は、今現在は、我々が 考えているほどには、太陽中心で核融合があまり起こっていないのかも知れないと いう事すら示唆している。或いは、ニュートリノの理論に大きな変革が必要なのかも 知れない。
• 太陽内部の自転：太陽や星の自転は表面の様子しか測ることが出来ない。 中心部が高速自転していると星の構造や進化にも影響する だろう。果たして太陽内部はどのように自転しているのだろうか？
• 太陽の自転の進化：太陽が誕生してからその進化の過程 で、中心部は収縮していく。フィギュアスケートのスピンをする時、腕の広がりをすぼめ て速くスピンをさせるが、同様に太陽の中心部も収縮するにつれ、回転は速くなっていく だろう。 一方表面では、太陽風が外に吹き出しているので、次第に回転が遅くなっていくだろう。 果たして、どうだろうか？
• 非一様自転：星はガスなので、一様に自転している必要はない。実際、太陽の表面 の自転は緯度と共に遅くなっている。 なぜだろうか？3次元的には流れはどうなっているのだろうか？
• リチウム問題：太陽の表面の化学組成を調べると、リチウムの量が、太陽系の 組成比に比べて少ない。これは、リチウムが、核融合を起こして減少した のだと考えられるが、表面付近では、温度が低すぎて、リチウムの核融合は起 きない。核融合が起きる程に温度が高い深い層に、なんらかのメカニズムで運ばれたに 違いないが、そのメカニズムは説明出来ていないし、進化理論にも考慮されていない。
• コロナ：表面温度6000度の光球上空に、100万度のコロナがどうして存在 するのか？光球とコロナ間にある彩層の構造は、どうなっているのか？その構造や不 均一性に磁場がどう関与しているのか？
• 太陽活動：黒点周期に代表される太陽活動が、なぜ起きるのか、なぜ磁場が反 転するのか？これ は、太陽の外側半径にして約3割で起こっている対流と自転の相互作用で磁場が作られ、 その作用が11年周期で変化するためであると考えられている。 この考えが想定する対流層内の自転 は、大雑把に言うと、自転軸からの距離に依っている。 このような自転と黒点活動を説明する考えを検証出来るだろうか？
• 種々の表面現象：黒点は一体何なのか？白班は、スピキュールは、...？ フレアのエネルギー解放機構は何か？

これらの問題の多くは、太陽の内部に関係している。表面現象ですら、その 元を質せば、その本質も太陽の内部にある。とはいえ、残念ながら、従来は、 太陽内部を探査するなどは不 可能であった。しかし、事態は、太陽の表面の振動を使うことによって、 大きく変わった。今や、 我々は太陽内部を「見る」新しい眼を持つようになったのである。