宇宙探査

太陽圏の泡はどこで終わるのか?

ヘリオポーズは固い壁でも太陽重力の終点でもなく、太陽風の圧力と星間物質の圧力が釣り合う太陽圏の境界です。方向や太陽活動によって位置は変わります。Voyager 1と2は粒子、磁場、宇宙線の変化からこの境界を通過したと判断され、人類の探査機で初めて星間空間へ入りました。

太陽圏と周囲の星間環境を示す概念図。形状、境界、天体の大きさは実際の縮尺ではなく、120AUは距離の目安です
太陽圏と周囲の星間環境を示す概念図。形状、境界、天体の大きさは実際の縮尺ではなく、120AUは距離の目安です
画像クレジット: Satellite Tracker · CC BY 4.0

基本情報

分類
宇宙空間の境界
代表的な距離
太陽から約120AU
実際の形
方向と太陽活動によって変化

太陽は荷電粒子を太陽風として絶えず放出し、星間空間の中に太陽圏を膨らませています。太陽圏界面(ヘリオポーズ)は、太陽風が支配する領域と周囲の星間物質が接する境界です。

太陽圏の外も空っぽではない

星間空間にも希薄なガス、粒子、磁場があります。太陽圏は、輪郭をくっきり撮影できるガラスのドームではありません。科学者は探査機によるその場測定と遠方からの観測を組み合わせ、形や性質を推定します。

Voyagerは通過をどう知った?

Voyager 1は2012年、Voyager 2は2018年に太陽圏界面を通過しました。目に見える標識があったのではなく、粒子、プラズマ、磁場環境の変化から境界を特定しました。異なる二方向で得た測定値を比較できることにも大きな価値があります。

観測装置で宇宙環境の境界を識別したVoyagerの想像図。太陽圏界面で撮影した外観写真ではない
観測装置で宇宙環境の境界を識別したVoyagerの想像図。太陽圏界面で撮影した外観写真ではない
画像クレジット: NASA/JPL · Public domain · 画像の出典を見る ↗

120AUは正確な半径?

いいえ。1AUは地球と太陽の平均距離にほぼ等しく、120AUという値は大まかな距離の尺度です。実際の境界は完全な球ではなく、方向や太陽活動によって位置が変わります。アプリ内のリングは縮尺を理解するための目印で、現在の境界をリアルタイム測定した殻ではありません。

通過すれば太陽を完全に離れたことになる?

太陽風が支配する領域を出たという意味であり、太陽の重力から脱出したわけではありません。はるか遠方のオールト雲まで含める考え方では、太陽系の範囲はさらに広がります。星間空間へ入ることと、太陽系に属するすべての天体を通り過ぎることは、別の節目です。

参考資料