マウンダー極小期

Was 17 century solar funk was a rare?

By Robert Sanders

Berkeley ? 1645年から1714年までの70年間、初期の天文学者は、黒点活動がほとんどないと報告しています。 1645年から1714年までの70年間、初期の天文学者は黒点の活動をほとんど報告していません。 1976年、この黒点活動の少ない時期、いわゆるマウンダー極小期が、ヨーロッパや北アメリカの小氷河期の最も寒い時期と一致していることが指摘されて以来、天文学者は近くの太陽のような星を探し、恒星の極小期の例を探しています。 このような極小期がどの程度あるのかを見極め、次の太陽極小期、そしておそらく次の地球寒冷期を予測したいと考えたのです。

現在、UCバークレーの天文学者グループのデータは、300年前に太陽が経験した静穏期に類似した極小期の例であると考えられていた数多くの星に疑問を投げかけています。

5月31日（月）にアメリカ天文学会デンバー大会で発表されるポスターの中で、カリフォルニア大学バークレー校の大学院生ジェイソン・ライトは、最小の活動を示す太陽のような星のほぼすべてが、実際には、太陽よりもずっと明るく、太陽とは大きく異なっており、したがってマウンダー・ミニマムの例ではないことを示しました。 この発見は、太陽自身の活動や将来の極小期についての推論を行うために、これらの星を使用するすべての研究に疑問を投げかけるものだと、ライト氏は言います。

「星の調査では、通常、すべての太陽型星の10～15パーセントがマウンダー極小期のような不活性状態であることがわかります。 「しかし、私たちの研究によると、マウンダー極小星と同定された星の大部分は、主系列星よりもかなり上の位置にあり、全く太陽らしい星ではなく、進化した星か、鉄やニッケルなどの金属を豊富に含む星であることがわかりました。 主系列星は、色と明るさのグラフにしたとき、正常で安定的に燃える星が集まっている領域です。 しかし、星が年をとるにつれて、より赤く、より明るくなり、いわゆる「亜大星」となって、主系列から上方へ移動していくのです。

「実際、太陽の中で何が起こっているのか、磁場がどのようにして11年の太陽周期を生み出しているのか、磁気モーンダ極小期がなぜ起こったのか、私たちはまだ理解していません」と、ライト氏の指導教員であるカリフォルニア大学バークレー校天文学教授のジェフリー・マーシー氏は語りました。 「特に、太陽のような星がマウンダー極小期に陥る頻度や、次の極小期がいつになるかはわかっていないのです。 17世紀後半から18世紀初頭にかけての太陽活動の低下は、1893年にイギリスの天文学者エドワード・ウォルター・モーンダーによって世界に注目されました。 1976年、天文学者ジョン・エディはマウンダー極小期に関する様々な証拠を検証し、それが実在すると結論付けただけでなく、1961年の論文を引用して、おそらく太陽からのエネルギー出力が減少したためにヨーロッパ全域で同時期に冷え込んだ時期とマウンダー極小期を関連付けています。 しかし、1600年代半ば、つまり望遠鏡が発明されてわずか40年後の時代に、人々がどれほど綿密に太陽を観測していたのか、誰も本当のところは知らないからです。 マウンダー極小期以前の太陽活動の記録は存在しませんが、1714年に太陽活動の急上昇がその終わりを告げました。 しかし、多くの気候専門家はマウンダー極小期を真剣に受け止めており、天文学者は、星の大気中のカルシウム元素からの放射の減少によって証明されるように、同じ活動の落ち込みを示すとされる星の長いリストをまとめました。

問題は、カルシウムの発光が減少した原因が、恒星のマウンダー極小期なのか、それとも他の何か、例えば年齢（恒星は年齢とともに回転が遅くなり、磁気発電を失い、もはや磁場やスポットを発生させない）、または高い金属含有量なのか、ということだと、ライト氏は言います。 「というのも、星が年をとるにつれて、磁気ダイナモを失い、磁場やスポットを作らなくなるからです。 そのため、”li “は “li “である。 もう死んでいるのです」とマーシーは言います。 「このことは、もし他の星がマウンダー極小期を迎えたとしても、それは活動調査においてほとんど検出されない稀な出来事であるか、あるいは低いカルシウム…放出レベルによって必ずしも示されないことを示唆しています」と、ライトは書いています。 そのため、星の下降期にある星を見分けるには、何か他の基準が必要なのです。

マウンダー極小期にあると考えられる星の問題は、1998年にヒッパルコス衛星が打ち上げられ、多くの近くの星までの距離を正確に測定し始めるまで、気づかれることはありませんでした。 その結果、これらの星の絶対的な明るさを計算し、ヘルツシュプルング・ラッセル図と呼ばれる色と明るさのプロット上に正確に配置することが可能になりました。

ライトは、一見不活性に見える近くの星の多くが、実は主系列星よりも明るいことにマーシーと気づいた後、マウンダー極小星を系統的に調べることにしました。 ライトは、ヒッパルコスの距離データを使って、マーシーのカリフォルニアとカーネギーの惑星探索計画だけでなく、ウィルソン山H-K計画やフェニックス計画などの他の計画によって調査された数千個の近傍星の絶対的な明るさを決定し、その分析を行いました。 また、これまでマウンダー極小星とされていた星の中には、金属に富む星もあり、それらは太陽よりも明るく燃え、活動性が低い可能性があると指摘した。 これらの静かな星を特徴づけるためには、近傍の星のさらなる分析が必要です。

アストロフィジカル・ジャーナルに投稿されたこの発見は、Sun Microsystems、米国航空宇宙局、および米国科学財団の支援による研究成果です。

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