太陽はスーパーフレアを起こせるのか、答えは1947年の巨大黒点にあった

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キャリントン事件と、その先にある問い

1859年9月1日、イギリスの天文家リチャード・キャリントンは、黒点をスケッチしている最中に、黒点群の中で白い光が数分間だけ輝くのを見た。人類が初めて記録した太陽フレアである。翌日から地球は激しい磁気嵐に見舞われ、オーロラはカリブ海のあたりでも見え、電信局の受信機からは火花が飛んだ。いまも「記録に残る最大の太陽嵐」として引き合いに出される、キャリントン事件だ。

では、太陽はこれより大きな爆発を起こせるのか。この問いが重みを持つのは、よその星では実際に起きているからである。太陽によく似た恒星で、太陽フレアの最大級をはるかに超える「スーパーフレア」がいくつも観測されている。ここでは10の34乗エルグ（エルグは天文学でよく使うエネルギーの単位）を超える放射の爆発を指す。宇宙から直接測れた太陽フレアで最大級のものは、2003年秋のいわゆるハロウィン・フレアで、およそ2〜6×10の32乗エルグ。スーパーフレアはその数十倍から上ということになる。

ただ、太陽のフレアのエネルギーをきちんと測れるようになったのは、人工衛星が飛ぶようになってからの70年ほどにすぎない。その間にスーパーフレアは起きていない。46億歳の星を70年見て「起きなかった」と言っても、起こせない証明にはならない。これまでの議論は、よその星の統計から太陽を推し量るか、木の年輪や氷床コアに残った放射性同位体の急増（日本の屋久杉から見つかった西暦775年のものが有名だ）から過去の激しい粒子の飛来を読み取るか、どちらにしても間接的な手がかりに頼っていた。

ドイツのマックス・プランク太陽系研究所（MPS）のナタリー・クリボワ氏らは、別の道を選んだ。400年分たまっている、太陽自身の黒点の記録を使うのである。論文は2026年9月10日、英国王立協会の学術誌 Philosophical Transactions of the Royal Society A に掲載された。

黒点の広さからフレアの上限を見積もる方法

フレアは、黒点のまわりに広がる「活動領域」で起こる。磁場がとくに強く、複雑に入り組んだ一帯だ。ねじれてエネルギーをため込んだ磁力線がつなぎ替わると、そのエネルギーが一気に解放される。このとき、太陽の表面のすぐ上にある彩層（さいそう）という層に、明るく光る帯が2本現れる。つなぎ替わった磁力線の足元が光っているもので、フレアリボンと呼ばれる。

リボンの面積は、活動領域のうち「実際に爆発に参加した部分」の広さを表している。そしてリボンが広いほど、放出されるエネルギーも大きい。この関係は、共著者でコロラド大学ボルダー校のマリア・カザチェンコ氏らが、NASAの太陽観測衛星SDOのデータからすでに数式にしていた。

チームはSDOが2010年から2016年に記録したフレアのうち、強いほうから300個を取り出し、それぞれのエネルギーと活動領域の広さを突き合わせた。大きな活動領域でも、たいていのフレアはその広さに見合わない小さなもので終わる。だからチームが見たのは平均ではなく上の縁、つまり「この広さの活動領域が、最大でどこまでリボンを広げられるか」という限界の線だった。

この線が引ければ、あとは連鎖で計算できる。黒点の面積から活動領域の面積を推定し、そこからリボンの最大面積を出し、最後にエネルギーの上限へ変換する。必要なのは黒点の面積だけなので、人工衛星のなかった時代の黒点にも当てはめられる。

まずキャリントン事件の黒点群で試すと、フレアのエネルギーは最大で10の33乗エルグ台の後半、およそ7×10の33乗エルグという値になった。当時のスケッチや磁気記録から別の方法で見積もられてきた値とよく合う。スーパーフレアには一歩届かないが、計算のやり方が的外れでないことは確かめられた。

記録上最大の黒点は1947年に現れ、そして沈黙した

ここで効いてくるのが、キャリントン事件の黒点は、記録上いちばん大きな黒点ではないという事実である。

黒点の面積が毎日測られるようになった19世紀後半以降で最大の黒点群は、1947年4月に現れた。ピークは4月8日。太陽の見えている面のおよそ0.6パーセントを覆い、さしわたしは地球の直径の約40倍に達した。面積でいえばキャリントン事件の黒点群のほぼ2倍にあたる。

上の画像は大きさの関係を示した想像図で、当時ウィルソン山天文台で描かれた実際の手描きスケッチは、出典に挙げたMPSの発表ページで見られる。

この黒点に同じ計算を当てはめると、エネルギーの上限は10の34乗エルグの数倍になった。スーパーフレアの領域である。ハロウィン・フレアと比べれば、ざっと数十倍から100倍の規模にあたる。

ところが、実際の1947年の大黒点は、その大きさのわりにフレアの少ない静かな黒点群として知られている。スーパーフレアは起きなかった。今回の研究が示したのは「起きた」ではなく「起こせるだけの器はあった」ということだ。クリボワ氏は、太陽はスーパーフレアの潜在力を持っており、もっとも極端な放射の爆発の出発点になりうる巨大な黒点を生み出せる、と述べている。

よその星を見て「太陽も同類だろう」と推し量るのではなく、太陽自身が過去に見せた黒点から「器は足りている」と言えた。今回の研究の新しさはそこにある。

百年に一度という数字と、残っている不確かさ

この話題では「百年に一度」という数字をよく見かけるが、出どころは今回の論文ではない。MPSのチームが2024年末に発表した別の研究で、太陽によく似た恒星を5万個あまり調べたところ、スーパーフレアは1つの星につきおよそ百年に一度の割合で起きていた、というものだ。今回の研究は頻度を見積もっておらず、太陽で実際にどのくらいの間隔で起こるのかは分かっていない。そもそも1947年のような黒点が、百数十年の記録の中で一度しか現れていない。

見積もりそのものにも幅がある。黒点の面積から活動領域へ、活動領域からリボンへ、リボンからエネルギーへと換算するたびに、ばらつきが積み重なる。1947年の黒点がSDO時代の黒点と同じ性質を持っていたという前提も置いている。著者たちも、狙いは誤差の小さな値を出すことではなく、ありうる上限の目安を示すことだと断っている。

もうひとつ、フレアの大きさと地球への被害は同じ話ではない。送電網や人工衛星を傷めるのは、主にフレアに伴って飛び出すプラズマの雲（コロナ質量放出）と高エネルギー粒子で、それが地球の方向へ飛んでこなければ影響は限られる。年輪に残る過去の粒子の急増がスーパーフレアを伴っていたのかどうかも、まだ分かっていない。フレアそのものは、どれほど強くても後に痕跡を残さないからである。

過去に太陽でスーパーフレアが実際に起きたことがあるのか。その答えは今回も出ていない。ただ、「太陽はおとなしい星だから起こせない」という見方は、1947年の手描きのスケッチ1枚によって、だいぶ苦しくなった。

画像について

この記事の画像は AI（ChatGPT）で作った想像図で、ご自由にお使いいただけます。お使いになるときは、出典としてこの記事へのリンクを載せていただけるとうれしいです。

出典

マックス・プランク太陽系研究所（MPS）の発表：Sun: New Evidence of Superflares（2026年9月10日・無料で読めます）

論文：Krivova, N. A., Chatzistergos, T., Kazachenko, M., Işık, E. Empirical flare energy limits for the largest historical sunspots, Philosophical Transactions of the Royal Society A, 384: 20250290（2026年9月10日）

関連する総説（同じ特集号、arXivで無料で読めます）：Vasilyev, V., Krivova, N., Usoskin, I. Linking Solar Magnetism, Extreme Solar Particle Events and Stellar Superflares

解説記事：Universe Today The Sun Is Physically Capable of Producing a “Superflare” According To A New Study（2026年9月20日）