太陽とは

太陽の構造

太陽は、主に水素やヘリウムで構成されるガスの塊だ。その大きさは直径約140万キロで地球の109倍ほどもあり、体積では地球の130万倍にもなる。しかし、その重さは地球の33万倍ほどに過ぎない。それは、太陽がガスの球体であるのに対して、地球の内部が岩石で構成されているためである。

太陽の中心部

太陽の内部の構造は中心部から「中心核」、「放射層」、「対流層」、「彩層」という層で構成される。中心核は太陽の中心から約10万キロ部分までだと考えられており、その温度は1500万度と非常に高温となっている。太陽内部では、4つの水素原子が1つのヘリウム原子に変わる核融合反応が起きており、その際に質量がエネルギーへと変換される。この核融合反応によって、太陽は莫大なエネルギーを持つことになる。核融合反応は太陽の水素がすべてヘリウムに変換されるまで続けられる。
中心核で作られたエネルギーは放射（輻射）層と対流層を通って表面まで伝えられる。放射層ではエネルギーが光の状態で外側へと送られ、対流層では放射層からのエネルギーによって過熱されたガスが対流することで、熱を外部へと伝えている。このように、太陽の内部で対流と放射を繰り返してゆっくりと表面に向かって熱を伝えているが、その過程においてとても高密度な場所を移動する必要があるため、中心核のエネルギーが表面までに伝わるまでには100万年以上の年月が必要だと言われている。

多くの謎に包まれた大気の層「コロナ」

コロナは、太陽の一番外側を取り巻く非常に薄い密度の大気の層だ。その明るさは太陽の表面（光球）と比較すると10万分の1程度しかないため、普段はその姿を見ることができず、皆既日食の時にだけその姿を確認することができる。コロナとは、ラテン語で王冠という意味を指しているが、皆既日食時に見ることができるコロナは、まさに太陽をとりかこむ王冠のような光の環として観測することができる。コロナはいまだ謎が多い大気の層で、太陽表面の温度が6000度なのに対して、その外側に広がるコロナは100万度以上という高温となっている。この現象は「コロナ加熱問題」と言われ、現在でも数多くの天文学者を悩ましている。
コロナの加熱には、磁力線が太陽内部のエネルギーを運搬するという形で関わっていると考えられており、専門家によっていくつかの仮説が立てられて研究が進められている。しかし、加熱の要因だと考えられている現象の一つ一つは、非常に小さなエネルギーであるため、個々に観測することが難しく、研究者たちはさまざまな手法を試みながら、この太陽最大の謎の解明のために、研究を続けている。