太陽フレアと黒点数(まとめ)

■更新は11時半以降です
※当面の間、速報出すのは難しいです。すみません・・・

寺子屋

2011-08-24 00:18:24 | 解説
簡単ではありますが、解説のページを「寺子屋」として開設しました。

解説内容は、いつもお世話になっている、さらぱお様がコメント欄を通じて寄稿してくださった内容を記事にまとめたものになります。


※Blog主は太陽等の専門家ではありません(データをまとめて掲載しているだけのただの一般人です)。
 そのため、詳しい説明はできません。何卒ご容赦を。
※多忙な日常を送っております故、ご質問への回答は遅くなると思います。こちらも何卒ご容赦を・・。




■太陽黒点数の数え方

宇宙天気ニュースのページに飛び、左メニューから黒点のリストを探してください。

例)


黒点数は、[黒点群の数×10] + [各黒点群の黒点数の合計]なので、上記の場合

[黒点群の数=4×10=40] + [各黒点群の黒点数=16+50+23+1=90] ⇒130 となります

※SWCでは11時半に黒点数が更新されます。(その時点での黒点数が掲載されているようです)




【以下は、さらぱお様が投稿してくださったコメントをまとめたものです】


■■はじめに■■
何となく簡単、簡便に太陽に関する勉強会風のものを【寺子屋】と称して、はじめて見ることになりました。先ずはわたしが普段、どんな風に太陽の動きを観察しているのか、様々なツールをご紹介しながら一緒に勉強してみたい、と思います。



■■何を知ろうとしているのか?■■

先ず、ここを訪れる大方の人々は【伊勢白山道】(以下、"本家"と称します)を何らかの形で実践されていらっしゃる"登山者"の方達でしょう。これを前提に書き込んでいきます。
リーマンさんは本家ブログ内で、大地震発生の前提・注意事項として、

(1)太陽黒点が100個以上
(2)連続して5日間
(3)Xフレアの発生


をポイントして挙げられています。

しかし(3)については、これがいつ発生するのか、実は誰も良く分からないのが実情です。勿論、宇宙天気ニュース等が速報でこれを知らせてくれますが、この部分については、可能であればITを駆使して、自らが察知することは出来ないか?そして、誰よりも早く皆さんにお伝えすることで、予想される被害を最小限に抑えたり、あるいは事前に心構えすることで、気持ちの余裕を持つことはできないか?と考える次第です。ここで注意戴きたいのは、むやみに流言飛語を流すことを目的とするものでは無い、と言う事です。あくまでも、心構えを得ることを個人的には最大の目標としています。



■■Xフレア発生の推定■■

これは既に何度も書きましたので、ご存知の事でしょう。
NOAA(=アメリカ海洋大気圏局)という組織があります。Wikiによれば米国商務省の下部組織だそうです。海洋と大気の状態について、専門にウォッチしている機関です。ここが運営するサイトに以下のものが存在します。

http://www.solarmonitor.org/

こちらのトップページ、右上「HOME」と表示された下に【Search】と書かれた欄があるかと思います。ここに入ると、1996年1月1日からの太陽の黒点データを現在に至るまで、全て見ることができます。初期の頃は、残念ながら太陽を観測する衛星の数も少なかったので、画像データが揃っているものではありませんが、黒点ナンバー(注意:NOAAが統一している)、位置情報、形態、黒点数、発生フレア等の情報が毎日、まとめられています。

ある日、わたしは過去16年間の全ての太陽黒点データを見てやろう、と思い立ち実行したのですが、余りに膨大なので途中で挫折しています。その時に、丹念に注意しながらExcelにデータをまとめて行ったことがあります。
それは【Xフレアは、どんな黒点形態の時に発生する確率が高いのか?】という事でした。既にモノの本では読んでいた事ですが、果たしてこれが本当の事なのか?を検証したかったからです。(参考 : 「歴史的な大フレアというのはほぼ100%、δ(デルタ)型の黒点で起きている」P.124 出典 : [太陽の科学]柴田 NHK Books)

太陽の黒点の形態には4種類あります。

(1)α型(単極型)
(2)β型(双極型)
(3)βγ(ベータ/ガンマ)型(双極型がやや複雑な形態)
(4)βγδ型(非常に複雑な形態)

黒点は日々、成長を見せています。α→βへ、β→βγへと。ところが、この逆もあって、一旦、成長したβγ型が、またβに戻る場合が観測されることもあるようです。ベテランになって来ますと、黒点の形態を見ただけで、いつどれぐらいの規模のフレアが発生するのかを、予想することができるそうです。

余談が多くなってしまいましたが、Xフレア発生には、黒点が複雑に発展した形態、即ち【βγδ型】に注意していることが、ポイントであることに気がつきました。
尚、黒点形態については、以前は「宇宙天気情報センター(SWC)」のサイトでも表示していたのですが、日本語では「宇宙天気ニュース」でのみ見ることができます。これからは【黒点形態】を注意して見る様にして下さい。



■■フレア発生のリアルタイム表示■■

先にご紹介したNOAAのデータベースは、いわばアーカイブの宝庫で【静的】なデータです。太陽は日々、活動していますから、これらを【動的】に捕捉することはできないのか?と通常、人は考えるはずです。
わたしはPCかiPhoneのデヴァイスを主に利用していますので、皆さんの多くが利用される携帯は使っていません。実はiモードにすら入っていないのです。ですから携帯では、データ表示がどの様になされるのか、余り良く分かっていないのです。

http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/xray_5m.html

というサイトがあります。(注意:英語表示)
ここでは5分間毎にプロットした太陽の「硬X線」の状況をリアルタイムで表示してくれています。実はこのサイトを運営しているのも、先のNOAAなのですが、実は1分間毎にプロットしているのが、下記のURLです。

http://www.swpc.noaa.gov/rt_plots/xray_1m.html


ここのサイトを常に開いていることで、現在の太陽の活動状況(特にフレア発生状況)が良く分かります。赤い線と、青い線の二つが表示されていると思います。これは観測している波長の帯域幅が異なるもので、フレアは物凄い高エネルギーを発しますから「光」や「波」と言うよりも「粒子」の動きそのものを捕捉していると考えれば良いでしょう。赤い線で捕捉・観測されるのが、わたし達の関心である「フレア」の動きです。

(1)Curとは「現在」のフレアの規模
(2)Begとは「フレア爆発のスタート日時」
(3)Maxとは「フレア爆発後のピーク時点の規模等」
(4)Endとは「フレア爆発終了時点」

をそれぞれ表示しています。宇宙天気ニュースの速報等では、フレア発生時間を、このBegの時間を採用しています。個人的には、Maxではなにのかな、と考えていますが、まあ、それは慣習に任せましょう。最近、フレア終了後に全てのエネルギー放出が完了したのではなく、その後に、別の爆発が起こり(注意:硬X線では捕捉出来ていなかった?)そちらの爆発の方が、先に爆発の規模を上回っていた、とするNASAの研究成果が発表されていたりしています。詳細は不明ですが、この2度目の爆発は数十分~1時間前後、遅れて発生している様です。此の事から、わたしはリーマンさんの「フレア発生後、30時間後に注意」が、途中、なぜか「31時間後」に変化した理由が、ここにあるのではないか、と勝手に推測していました。真偽の程は不明ですが。




■■地震はどこで起きるのか?■■

上述の【何を知ろうとしているのか?】でリーマンさんの挙げられたポイント3つの条件が揃った結果、4番目のポイントして、

(4)(Xフレア発生後の)31時間後に地震が発生する確率が非常に高まる

とあります。では、その地震とは一体どこで発生するのでしょうか?本家記事では、さり気なく場所の示唆があったり、継続して読んで行くと、コメント欄にヒントが隠されていたりします。しかし、常識的には先の3条件が揃った後の31時間後に、全て日本のみで地震が発生するのは少し変ですよね。むしろ、その様に解釈してしまうわたし達が変なのかも知れませんが。

そこで次の様なサイトが存在します。

Live Earthquakes Map

ここも残念ながら英語のサイトですが、世界地図上に、今、起きている(起きた)地震がマークで表示されます。従って、直感的に理解ができるサイトだと思います。マークの色分けは、

(1)赤マーク : 60分以内に発生
(2)オレンジマーク :24時間以内に発生
(3)黄色マーク :24時間以上~

とされています。時間表示はUTCですので、日本時間に直すには+9時間が必要です。マグニチュード(M)の規模は、●印の大小で表わされますから、とても視覚的です。このサイトは実は優れ物で、山火事やインフルエンザの発生等、様々なHazard発生も表示してくれます。色々といじって見て下さい。
最近、見つけたので以下の様なサイトもあります。(注意:英語)

http://www.iris.edu/seismon/

ここは発生している地震にカーソルを合わせるだけで、緯度経度の位置表示が瞬時に表示されます。

実は日本以外でも、太陽黒点の動きやフレア発生と地球上での地震との相関性について、独自に研究をされている民間人(と、思われます)がいらっしゃいます。Solar Watcherと名乗る人物で、自らの見解をYouTubeで発表しています。

Solar Watcher

どうも彼はオーストラリア人らしく、独特の訛りがあるので聴き取り辛いのですが、要するに彼の論(ロジック)は太陽で発生した事は、シンメトリーに地球に影響する、というものの様です。3.11の地震についても、的確に事前に予測を行っていた様ですね。

”地震”は何も、日本特有のものではありません。リーマンさんも指摘されておられる様に、日本以外での地震を含む災害について、懸念をされています。わたし達の眼も、常に大きく見開いていたいものです。


■■観測のPDCAサイクル■■

人間には【可処分時間】というのがあります。
可処分所得については、聞いた事があると思いますが、可処分時間とは造語です。つまり、普通人にとって平等に与えられた24時間という時間のうち、睡眠、仕事、食事等の日常生活を営むのに必須の時間を差し引いた、自らで処分可能な時間、つまり自由になる時間と規定したとしましょう。
そうしますと、意外と少ないことが分かります。その限られた時間内に定期的な太陽及び黒点観測を続けようとするならば、効率良く事は進めなければいけません。

(1)Plan
この場合、先ずは太陽に関する知識を得ることが大切です。わたしの場合、次の文献を手に取り、あらかじめ基礎知識を獲得することに務めました。

a.「太陽の科学 磁場から宇宙の謎に迫る」柴田一成著 NHKブックス
b.「岩波科学ライブラリー160 太陽は23歳!?」日江井栄二郎著 岩波書店
c.「太陽活動の謎」NHKサイエンスZERO NHK出版
d.「太陽と地球のふしぎな関係 絶対君主と無力なしもべ」上出洋介著 講談社ブルーバックス
e.「NEWTON 2011年10月号」特集:今おきている太陽の'変調'と地球環境
f.その他

(2)Do
市井の人間が天体望遠鏡を手に観測する訳ではないので、上述したSolar Monitor.orgもしくはSWCのサイトで太陽の状況や黒点の位置関係を見ます。必要があればデータをメモしておき、自ら作成したExcel等に整理します。
最近では、Space Weather.com( http://spaceweather.com/ )のチェックが欠かせません。最も効率良く、情報をまとめてくれていますし、ビジュアル的にも優れています。

(3)Check
既に述べた(Ⅱ~Ⅳ)様に、幾つかのサイトを巡回します。

(4)Action
変調が見つかれば調べ、分からなければ文献の該当項目に戻ります。

以上を何となく繰り返していますと、何となく分かって来る、そんな感じでしょうか?まあ、実に呆気なく、皆さまに偉そうなことを語れる資格も無いことが、これでバレテしまいました。(笑)この外、CMEがどうたらとか、色々とあることにはあるのですが、これはまあ、何か別の機会に譲りましょう。要するに、正しい(と思われる)知識を獲得すれば、それなりに自信が付いてきて、慌てることが無くなる、と言う事です。まあ、どの分野にも言える事かも知れません。森羅万象、あまねく全てを知ることは不可能ですが「知りたい」という貪欲な知的欲求を持てば、それなりに色々と知ることができるはずです。逆に、皆さまから教えて戴くことも沢山あることでしょう。どうぞ、お互いに学びながら、共に成長することができれば、これに優る喜びはありません。切磋琢磨して参りましょう。


■■静止軌道電子の観察■■

さて、2011年9月25日本家記事「知ることで無難に変更出来ます」内で、リーマンさんは【静止軌道電子】を観察ポイントして、改めてその重要性を挙げていらっしゃいます。では、具体的に何が重要なのか?もう少し詳しく、その理論的背景を推測しながら考えて見ましょう。少し遠回りになりますが、フレア発生に伴って、先ず何が地球に到達するのか、そこから考えて見ましょう。

【フレアによって何が地球に到達するのか?】

フレアが発生しますと、以下のものが地球に向けて放出されます。尚、()内は地球への大よその到達時間です。

(1) X線放射(8分間)
(2) 高エネルギー粒子線(30分~2日間)
(3) 太陽風/CME(1日~3日間)

(1)のX線とは高エネルギーの電磁波です。光の速さに相当しますから、約8分20秒で到達します。(2)も電子や陽子など非常に高エネルギーの放射線です。電気を帯びた粒子は、磁力線に巻きついているので、少し遠回りするため到達に時間が掛かります。(3)はコロナホール(CH)から流れ出るプラズマの流出の状態です。ですから”プラズマの風"が太陽風の正体です。一方CMEとはCoronal Mass Ejectionの略語で、通常「コロナ質量放出」と呼ばれます。此の状態はプラズマの塊が爆発的に放出されます。従って、CMEは"プラズマの暴風"と考えます。尚、プラズマとは、固体、液体、気体に続く、第四の物質で気体を構成する分子が離れ(=電離)、陽イオンと電子が自由に運動している状態を指します。以上が、一斉に地球に降り注ぎます。

【地球に向かって放出されたものは、どうなるのか?】

上述した(1)~(3)は地球にそのまま降り注がれるのでしょうか?いえ、そうはなりません。先ず、地球そのものが北極をS極、南極をN極とする大きな磁石になっています。その磁気は地球全体をおおっており、内側に(1)~(3)は直接的に入り込むことができません。この地球の磁気が広がる領域を【磁気圏】と呼んでいます。また地球には空気の層である【大気圏】があります。可視光や電磁波は、この大気圏を通過する段階で半減化されてしまいます。

【では、なぜ軌道静止上で電子を観察するのか?】

地球周辺の宇宙空間は、一見何も無いように見えても、エネルギーの高いプラズマ粒子(イオンや電子)が、先の地球をおおう磁場の中で飛び回っています。このプラズマや磁場に関して、地球からの影響が、あるいは逆に地球への影響が強く及ぶような宇宙空間を【ジオ・スペース】と呼びます。このジオ・スペースの中で、スペースシャトルが飛ぶような高度から、静止軌道衛星が位置する間の空間が【内部磁気圏】と呼ばれ、そこには「放射線帯」が存在します。この放射線帯には、数百keV(キロ電子ボルト)から数十MeV(メガ電子ボルト)のエネルギーを持つイオン、電子から構成され、ジオ・スペースで一番エネルギーの高い粒子が集まっています。(名古屋大学太陽地球環境研究所助手 三好由純氏の解説による)

これを観察しているのが【静止軌道電子】です。
しかし、実際には大きく2つのものを観察しています。

(1) 太陽からの高エネルギープロトンフラックス
(2) 静止軌道での高エネルギー電子フラックス

(1)はフレアやCME現象に伴う、高エネルギー粒子の増加(プロトン現象)をモニターしています。(2)は地磁気擾欄(じょうらん)に伴う、高エネルギー電子の増加をモニターしています。実は、本家コメント欄で(1)と(2)のどちらに注意を払えば良いのですか?と質問をされていらっしゃる方がおられました。フレアに伴う観測ですから、当然、(1)のみを観察するのが合理的かと思いますので、質問者の意図は良く分かります。しかし、リーマンさんは本家記事では(2)を、そして質問者に対する回答では「両方を」とお答えになった様です。なぜでしょうか?

【地震の発生の誘因】

冒頭に長々と、フレア発生に伴い地球に到達するものが何であるのか、そしてその大部分が地球を取り巻く【磁気圏】と【大気層】がシールドとなって、侵入を防ぐかあるいは半減化されるか、と書きました。しかし実際にはこれらの一部は、地球の【極】を通じて取り込まれています。その証拠にオーロラが発生しています。もう少し正確に書きますと、フレア発生に伴う太陽風/CMEによって、地球磁気圏の太陽に面している側で、磁気リコネクションが発生し、プラズマや高エネルギーが地球磁気圏に侵入するようになります。最終的には、地球半径の数倍から6倍くらいの地球磁気圏に、強い電流が流れるようになります。これを【リングカレント】といいます。リングカレントの電流の向きは、左回りなので地球の磁場を減じる働きをします。この辺の詳しい仕組みについての説明は省略しますが、磁場強度の変動が地球規模で発生するのです。

磁場強度の変動は、地磁気にも影響を与えています。
リーマさんのお話を、わたしは次の様に解釈・理解しています。即ち、地震発生の誘因は、地磁気(量)の変化にあると。

フレア発生に伴う、地磁気の変化については、実際に観察されています。( http://swnews.jp/rt/27d_all_27.html )
本年9/7に発生した、X2.1フレア(黒点群 : 1283)に伴い、その1.5日後である9/9に、静止軌道電子のチャートに急速な変化が現れます。これに伴い、地磁気変動量を示す「沖縄変動及び沖縄短期変動」のチャートにも著しい変化が見られています。天気.jpの記録を見ますと9/9には日本国内では15回の地震が発生しました。(最小M2.0~最大M4.7)
もちろん、たったこれだけのデータでは、地磁気の変化と地震との相関性あるいは、誘因現象と判断することはできません。しかし、このコラムでは、これらの相関関係を説明することが目的ではありませんから、ここではフレア発生に伴って、磁場強度の変動と地磁気量の変化があることだけについて説明しました。

以上の理由から、リーマンさんは「静止軌道電子の変化」に注目するよう、示唆されたのだと理解しています。




■■リアルタイム磁気圏シュミレーション■■

NICT(独立行政法人 情報通信研究機構)が愛媛大学の協力を得ながら、開発された【リアルタイム磁気圏シュミレーション】のURLを以下に添付致します。太陽風やCMEの影響を、ACE衛星のデータを使って、スーパーコンピューターで解析し、可視化したものです。
上述した【静止軌道電子】の解説を理解戴く上で、是非、参考に画像をご覧ください。尚、詳細画像等の解説につきましては、リンクしたページの左上にある「HOME」からTop Pageに入って戴き、「Japanese」を選択されれば、日本語での解説ページに辿りつきます。


リンク(ここをクリック)
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【Youtube&注意報】 6/7 M2.4の太陽フレアの様子

2011-06-08 23:25:11 | 解説
こちらのBlogだけを見てる方は少ないと思いますが、念のため・・・。


6/7 14:48(JST)に起こったM2.4の太陽フレアの影響が日本時間の9日午前3時くらいからあるそうです。

これは、磁気嵐が起こるためで、レベルはG1(弱)~G2(中)に達することが予想されています。

⇒磁気嵐は12~24時間以内には終息する見込みだそうです。

リーマンさんからも、防災意識、と題してコメントがアップされていました。
就寝の際は、枕元に懐中電灯等を用意した方がいいかもしれません。念のため、ご注意ください。




7日に起こった太陽フレアの様子がYoutubeに公開されています。(さらぱお様、いつも情報ありがとうございます)

コロナのガスが激しく噴き上がっている様子が見られます。(画面右下にご注目)

※動画の閲覧にかかる通信料は自己負担&自己責任でご覧ください※




爆発の際、かなりの質量がばらまかれたようです。

飛び散った落下物が太陽表面で光っているのは珍しい、との事です。(京都大学の柴田先生 談)


※本記事は、後日、投稿日を変更します

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太陽フレアの発生時刻と注意時刻 ※NICT_Data

2011-05-30 23:12:58 | 解説
※本記事は、PCでの閲覧を推奨します※(携帯の方、ゴメンなさい)



ここ数日、太陽の活動が活発で太陽フレアが数多く発生しているのですが、
注意時刻が20時間だったり30時間だったり31時間だったりして、本Blogも若干悩み気味・・・

(彗星の12時間、というのは変わりないようですが)


とりあえず、7月30日のM9.3から本日分までを表にしてみました。

こちらのデータは、宇宙天気ニュースの時刻と値なので、さらぱお様のデータとは若干異なります。

リーマンさんの太陽フレア発生後の注意時刻=CMEの到達時刻なのかどうかいまいちつかめないので、上記表は、目安程度にご利用ください。


※データはSWC宇宙天気情報センター発表のものです。
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3/10 X1.5の太陽フレアを発生させた1166黒点群

2011-05-28 23:10:58 | 解説
3/10にX1.5の太陽フレアを発生させた1166黒点群について、画像等載せておきたいと思います









■地場タイプ:βγδ/βγδ

■X1.5発生時間:2011年03月10日23:13(UTC)


ちなみに7/28のSDOの画像は↓です。(元画像が大きいためクリックして拡大してご覧ください)



※画像等、データはwww.SolarMonitor.orgからお借りしました。
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■地震活動■ リンク先

2011-05-28 15:30:59 | 解説
過去24時間の地震の発生状況のリンクを作りました


■北海道
北海道

■東北北部
東北北部

■東北
東北

■関東周辺
関東

■京阪神
京阪神

■四国
四国

■九州
九州

■九州南部
九州南部

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