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【3分で分かる】太陽黒点とは?周期や変化、温度、与える影響まで解説

皆さんは太陽黒点をご存知でしょうか?太陽黒点は太陽表面にある黒い点のような部分のことです。

太陽黒点は周期的に変動しており、数日で消えるものもあれば、数ヶ月続く黒点もあります。黒点の数は太陽の活動性を示していて、重要な指標の一つとされています。

いまだ謎の多い太陽ですが、この太陽黒点も解明しきれていない謎の一つです。この記事では太陽黒点について解説したのちに、地球へ与える影響なども含め、お伝えしていきます。

太陽とは?誕生からその歴史、地球に与える影響までわかりやすく解説

太陽黒点とは

太陽黒点

太陽黒点の発生

ガリレオ・ガリレイ(1564~1642)

1600年初頭、ガリレオ・ガリレイの発明した望遠鏡によって太陽の観測が行われるようになりました。

観測とともに望遠鏡も進化し、1612年1月、ドイツの天文学者であるクリストフ・シャイナーによって太陽黒点が観測されました(1609年にガリレオ・ガリレイの方が先に黒点を発見していたという説もあり、クリストフ・シャイナーとどちらが先に黒点を発見したのか争われていました)。

なお、霧や黄砂などによって太陽の強い光が遮られると、肉眼で黒点が観測できることもあり、紀元前においても、世界各地で黒点の記録が確認されています。

太陽黒点の特徴

太陽黒点は、黒点内部の磁場を表す磁力線が狭く密集して形成されると考えており、磁束管の一つであるとされています。黒点が黒く見える理由として、大量の磁力により、太陽の光と熱エネルギーが遮られてしまい、磁束管部分のみ温度が上昇せず、他の太陽表面部と比べて暗く見えるためです。

そのため太陽の表面部に当たる光球はおよそ6000℃と高温なのに対し、同じ表面に発生する黒点は4000℃と2000℃程低くなっています。

太陽黒点のS極とN極

磁石にS極とN極があるように、強い磁力を放つ黒点にも対になって現れることがことが多く、それぞれS極とN極があります。さらに黒点は中心にある「暗部」とその周囲の「半暗部」で構成されており、半暗部の方が色は薄く磁力も弱いため、暗部より温度も高くなっています。

一般的に黒点は集団で発生することが多く、それらは「黒点群」と呼ばれ観測のポイントとされています。黒点群は、その時の形態によって分類されており、「双極性黒点群」と「単極性黒点群」にわけられます。双極性黒点群は、黒点群の中でも東側と西側で、それぞれ大きい黒点が見られる黒点群を指します。それに対し単極性黒点群は、大きい黒点が一つのみの黒点群を指しています。

太陽黒点の変化

太陽黒点の移動

太陽黒点の移動

太陽黒点はずっと同じ位置にあるわけではなく、日々形が変化したり、太陽の自転運動によって位置が変わったりしています。

黒点は平均して2週間程度は同じ位置にあるとされていますが、数日と短い期間でなくなってしまう黒点もあれば、1ヶ月と長い期間にわたって観測できる黒点もあります。

太陽黒点の周期

マウンダー極小期に寒冷化現象により凍ったテムズ川

太陽表面にある黒点は常に変化しています。黒点の形だけでなく、その形態や数も変わっており、おおよそ11年程度の周期があるとされています。この11年という周期には謎も多く、世界中の研究者達が解明に努めています。

太陽黒点の極小期(黒点の数が少ない時期)は太陽の活動が少なく、磁場も弱くなるとされています。1645年~1715年の70年間は黒点がほとんど観測されない「マウンダー極小期」と呼ばれ、各地で寒冷化現象が起こる異常気象に見舞われました。

黒点の多い極大期と極小期を比較しても、その違いはほとんどなく、光の放射量が0.1%変動するだけでした。そのため黒点の数と異常気象に関して、因果関係は判明していません。

太陽黒点の与える影響

通信障害が発生するしくみ

通信障害

太陽黒点の数が多い時期は通信障害をもたらすことがわかっています。特に長距離の電波通信に大きな影響を与えるとされています。

原因として太陽黒点の数が多い時期というのは太陽の活動性が高まっている時です。太陽の活動が強いと、さまざまな電磁波を放射する太陽フレアが活発に起こり、そのフレアに伴い「コロナ質量放出(CME)」という現象も起こりやすくなります。

CMEは太陽磁場のエネルギーが突如解放され、大量のプラズマの塊が放出される現象です。これにより宇宙空間内に莫大な電子やエネルギーが飛び散ることとなり、それらが地球へ到達した場合、磁気嵐による通信障害が起こるのです。

2017年に発生したCME:中心の白丸部分が太陽で、観測しやすいようにコロナグラフで隠れている

1回の噴出により飛んでいくガスの質量は約100億トンともいわれ、太陽の活動が活発な時期は毎日起きています。

景気変動

太陽黒点の数は景気変動に関わりがあるとされています。この説は昔からまことしやかに囁かれており、確実な説ではありません。しかしながら、過去の金融危機が起こった際に黒点の数が異常なほど少なかったのは事実です。

国立天文台発行の理科年表は1705年から現在に至るまで、長年黒点の数を記録しています。黒点には11年の周期があることは前述しましたが、長期周期というもので約90年程の周期もあることが確認されています。

1929年以降の黒点の数の推移

1705年以降、この90年の周期を確認すると、江戸の3大飢饉や世界恐慌直前、リーマンショックがあった時期はちょうど太陽の活動が低下し、黒点の数が少なかった時期と一致します。

逆に黒点の数が多かった時期は産業革命や明治維新、いざなぎ景気など好況の時期と一致し、黒点の増減は景気変動に影響しているのではないかと考えられています。

太陽黒点にまつわる伝説

八咫烏

古代中国では、肉眼で観測できるほどの巨大な太陽黒点を見て、カラスが住んでいると考えられていました。動物に例えられた理由として、黒点の位置が観測するたびに変化していたためです。

いつしかこの太陽に住むカラスの話が日本に伝わり、日本では「八咫烏(やたがらす)」の伝説の基ともなりました。八咫烏は足が3本あるカラスです。

この3本の足はそれぞれ天・地・人を意味しており、神と自然と人が同じ太陽から生まれた兄弟であることを指しているとされています。

太陽黒点に関するまとめ

太陽黒点について解説しました。いかがでしたでしょうか。

太陽黒点は太陽の活動性の指標となり、非常に重要なものです。しかもこの黒点の数が私たちの生活にも大きく影響してくるとなると、さらに気になってきますよね。

筆者もこの記事の執筆を機に、黒点だけでなく、さらに太陽の謎について知識を深めていこうと思いました。皆さまも、ぜひ太陽の謎に迫ってみてください。

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