研究者らは、太陽のコロナにおける小規模なねじれアルヴェン波の最初の直接的な証拠を捉え、その極端な高温を説明する可能性がある。ハワイのダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡を使用して、チームはこれらの磁気波が太陽大気を通ってねじれるのを観測した。この発見は、1940年代に遡る理論を検証するもので、10月24日にNature Astronomyに掲載された。
太陽のコロナ、その外層大気は、数百万度セ氏に達する—表面の約5,500℃をはるかに上回る—が、その背後にあるメカニズムは数十年間科学者を困惑させてきた。今、北umbria大学のRichard Morton教授が率いる画期的な研究が、ねじれアルヴェン波をこの加熱の有力な要因として特定した。
アルヴェン波は、1942年にノーベル賞受賞者のHannes Alfvénによって初めて予測されたプラズマ中の磁気振動で、太陽の内部からコロナへのエネルギーの移送が理論化されてきた。これらの波のより大きなバージョンは太陽フレアに関連して観測されてきたが、より小さくねじれるねじれ型はこれまで直接検出を逃れていた。Mortonのチームは、米国科学財団のマウイ島、ハワイにあるダニエル・K・イノウエ太陽望遠鏡を使用し、先進的なクライオジェニック近赤外分光偏光計（Cryo-NIRSP）を搭載していた。この機器により、コロナ内の160万度セ氏に達する過熱鉄原子を追跡し、より顕著な揺れに隠れた微妙なねじれ運動を検出することが可能になった。
「この発見は、1940年代に起源を持つこれらの波の長期にわたる探求に終止符を打つものです」とMortonは述べた。「ついに、これらのねじれ運動がコロナ内で磁場線を前後にねじ曲げるのを直接観測できました。」この望遠鏡の4メートル鏡は、太陽観測で最大のものであり、これらの微細構造の前例のない解像度を可能にした。
この研究は、英国、中国、ベルギー、米国からの機関の協力で、北京大学、KU Leuven、ロンドン・クイーン・メアリー大学、中国科学院、NSF国立太陽観測所を含むもので、Nature Astronomy（DOI: 10.1038/s41550-025-02690-9）に掲載された。これはMortonの2025年のThe Astrophysical JournalおよびそのLettersの以前の論文に基づいている。
太陽の謎を解くだけでなく、この発見は宇宙天気予報の改善に寄与する可能性がある。これらの波は、衛星、GPS、地球上の電力網に影響を与える太陽風を駆動し、NASAのパーカー太陽探査機によって検出された磁気スイッチバックを説明するかもしれない。「この研究は、アルヴェン波の乱流が太陽大気を駆動する様子を記述する理論モデルの範囲に対する本質的な検証を提供します」とMortonは付け加えた。イノウエ望遠鏡による将来の観測は、太陽エネルギーのダイナミクスに関するより深い洞察を約束する。