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#18H.      The Solar Wind -- History
太陽風--歴史

1958年にパーカーの太陽風理論が初めて出版された時、 全ての人がそれを受け入れたわけではなく、 観測で確かめられるまでは論議が続きました。
Not everyone accepted Parker's theory of the solar wind when it was first published in 1958, and it was debated until observations confirmed it:
  • コンスタンチン・グリンガウツは1959年にソ連のルニク2号と3号に”イオン トラップ” という計測器を搭載して飛ばしました。これは、到達したイオンの電荷の合計を計測する機械です。 彼は、出力信号が人工衛星の自転の影響を受けていることを発見しました。つまり、 計測器が太陽のほうを向いた時には必ず、イオンの流れがこの機械に入ってきていたのでした。 Konstantin Gringauz in 1959 flew "ion traps" on the Soviet Lunik 2 and 3 missions, instruments measuring the total electric charge of arriving ions. He found that the signal fluctuated as the spacecraft spun around its axis, suggesting an ion flow was entering the instrument whenever it faced the Sun.
  • 1961年にハーバート・ブリッジはブルーノ・ロッシおよびマサチューセッツ工科大学のチームと共に 苦心して作り上げた"イオン トラップ"をNASAの人工衛星エクスプローラ10号に搭載し、より詳しい 観測を行いました。エクスプローラ10号は磁気圏の夜側に伸びる尾を探索する目的で作られた人工衛星 でありながら、何度も太陽風にさらされたのでした。 In 1961 Herbert Bridge with Bruno Rossi and the MIT team obtained more detailed observations with an elaborate ion trap on NASA's Explorer 10, a spacecraft designed to explore the nightside tail of the magnetosphere which however was often immersed in the solar wind.
  • 1962年にマリナー2号が金星に向かって飛んだときには、太陽風が常に流れているというだけでなく、約27日ごとに速くなったり遅くなったりしていることも観測しました。これは、太陽風の源が太陽とともに回転していることを示唆するものでした。
    In 1962, when Mariner II flew towards Venus, it not only detected a continuously flowing solar wind, but also observed in it fast and slow streams, approximately repeating at 27 day intervals, suggesting that their sources rotated with the Sun.

下の図の上の段のグラフはマリナー2号から見た太陽風の速度の変化を示しています。 秒速400kmから700kmまで値が変化していることがわかります。 下のグラフは地球の磁気の"荒れ具合"を示しています。明らかに 太陽風速と同じように上がったり下がったりしていることがわかります。 The top graph below shows the variations in the speed of the solar wind as seen by Mariner 2: the values fluctuate from 400 to 700 km/sec. The bottom graph shows variations in the "storminess" of the Earth's magnetic field, which obviously goes up and down in a similar way.

速い流れの源は、1973-4年に宇宙ステーション”スカイラブ"が調査した”コロナルホール”という領域であることが後で解りました。黒点の領域の磁力線はアーチになって太陽表面に戻っていますが、コロナルホール(コロナの穴)の領域では磁力線は外に向かって伸びていて、プラズマが加速するのを邪魔することがありません。低速の太陽風は黒点の領域とコロナルホールの間から吹き出しています。
The sources of the fast streams were later found to be the "coronal holes" studied in 1973-4 from the space station Skylab. In sunspot regions field lines form arches which hold back the solar wind, but in the "holes" in between they extend outwards and allow the plasma to accelerate unimpeded. Lower-velocity solar wind comes from regions in between sunspot regions and coronal holes

ユリシーズ Ulysses

太陽の極域にもそのような外向きの磁力線があることが 皆既日食の時に見えるコロナ中の"ポーラープリューム"によってわかります。 それゆえ、太陽の極域の上空の太陽風も高速でスムーズに流れていることが予想されます。 その極域上空へ向かう探査計画が1970年代から始まり、 何度も遅れたり縮小されたりした後に、ヨーロッパとアメリカの 共同探査としてユリシーズ(ラテン語でオデュッセイアのこと) という探査機を打ち上げました。 ユリシーズは、1994年9月に太陽の南極上空を、 1995年に北極上空を通過しました。
The polar regions of the Sun also have such outwards-directed field lines, as evidenced by the "polar plumes" seen in the corona during a total eclipse of the Sun. It was therefore expected that the solar wind above the Sun's poles would be relatively fast and smooth-flowing. A mission to that region had been planned since the 1970s, and it led after many delays and cutbacks to the spacecraft Ulysses (Latin name of Odysseus), a joint European-NASA venture. Ulysses passed above the Sun's south pole in September 1994, and above the north pole in 1995.

惑星の軌道はみな、おおよそ地球の公転面(黄道面といいます)と同じひとつの平らな面の中にあり、太陽の赤道面もまたこの面に近いのです。太陽の極に至るには、この面から飛び去る必要があったので、ユリシーズはまず木星へ向かい、木星の重力を軸に第3の次元へ投入されたのでした。ユリシーズは、太陽の極域上空に定常的な流れがあることを確認し、関連するさまざまな面白い現象を発見しました。
All planetary orbits lie approximately in the same flat plane as that of the Earth ("plane of the ecliptic"), which is also close to the Sun's equatorial plane. To reach a position above the Sun's pole, Ulysses needed to be flung out of this plane, and it did so by first flying out to the planet Jupiter and then using that planet's gravity as a pivot while swinging into the third dimension. Ulysses has confirmed the existence of a steady fast-flowing solar wind above the poles and has observed many interesting phenomena associated with it.

ユリシーズ計画の詳しい情報はユリシーズのウェブサイトへ The Ulysses mission has its own home page on the web, leading to many related files. To reach it, click here.


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Last updated 25 November 2001