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太陽は約27日かけて自転しています。地球から見えるのはいつも片面だけで、裏側で生まれた黒点は、2週間ほどたって表に回ってくるまで直接は見えません。裏側で育った大きな黒点群が、表に出てきたとたんにフレアやコロナ質量放出を起こせば、人工衛星や送電網への備えは後手に回ります。サウスウエスト研究所の Bibhuti Kumar Jha さんと Lisa A. Upton さんらは、見えない裏側の黒点を「確率つき」で太陽の磁場の模型に組み込む方法を作り、2026年10月8日に The Astrophysical Journal Supplement Series で発表しました。
太陽の裏側を「音」で聴く
裏側を見る手がかりは、太陽の中を伝わる音波です。太陽の表面近くは、沸き立つ対流で絶えず揺れていて、その揺れが音波となって内部を行き来しています。音波が磁場の強い領域、つまり黒点のある場所を通ると、わずかに速く伝わります。表側で観測した音波の到着時刻のずれを丹念に解析すると、裏側のどこに磁場の強い領域があるかを推定できるのです。地震の波で地球の内部を調べる方法になぞらえて、日震学と呼ばれます。
この解析は、NASA の太陽観測衛星 SDO に載った HMI や、地上の観測網 GONG が定期的に行っていて、裏側の活動領域の地図として公開されています。問題は、その地図が雑音だらけなことです。本当に黒点がある場所のほかに、黒点が無いのに信号だけが出る「幽霊」の活動領域がたくさん混じります。しかも音波の遅れと磁場の強さとの関係がはっきり決まっていないので、地図を磁場の数値に置き換えるのも難しい。これまでの太陽磁場の模型が、裏側の情報をほとんど使ってこなかったのはこのためです。
裏側を直接見ていた4年間を、答え合わせに使う
研究チームが目をつけたのは、2010年から2014年までの期間です。この間、NASA の双子の探査機 STEREO が地球の軌道から大きく離れた位置にいて、太陽の裏側を極端紫外線で直接撮影していました。日震学の地図と、同じ時刻に裏側を直接写した画像の両方がそろう、またとない期間です。
チームは2010年5月13日から2014年8月18日までの約4年ぶんについて、日震学の地図に出た候補のひとつひとつが、STEREO の画像で本物の活動領域と一致するかどうかを突き合わせました。そのうえで、候補の磁束の総量、平均の磁場の強さ、緯度といった特徴から「本物である確率」を出す統計モデル（ロジスティック回帰）を作りました。
できあがったモデルは、確率73パーセントを境に採用するかどうかを決めると、幽霊の9割を捨てたうえで、採用した候補の93パーセントが本物でした。いちばん効いたのは磁束の総量で、磁場の強さと緯度がそれを補います。日震学の地図から読んだ磁束は、表側の観測と比べると系統的にずれているので、両者を合わせる換算式も作りました。
模型に入れると、黒点が「跳ばなく」なった
こうして選んだ裏側の活動領域を、太陽表面の磁場がどう運ばれていくかを計算する「表面磁束輸送モデル」の一種、AFT に組み込みました。このモデルは、太陽表面の磁場を一定の流れに乗せて計算し、コロナや太陽圏の磁場を計算するほかの模型に、出発点となる地図を渡す役目を持っています。
裏側の情報が無い従来の計算では、裏側で生まれた黒点は表に回ってきた瞬間に突然現れます。その直前までの模型には存在しなかった磁場が、いきなり地図に書き込まれる形です。新しい方法では、裏側にいるあいだから確率つきで磁場が置かれるので、表に回ってきたときの地図のつなぎ目が滑らかになります。裏側を通過する数回の自転のあいだ、活動領域の磁束の変化が表側の観測と矛盾なく再現されることも確かめました。
取りこぼしていたのは、太陽全体の磁束の1〜2割
太陽全体で見ると、違いは小さくありません。表側の観測だけで駆動した従来の計算は、太陽の磁束の総量を10パーセントから20パーセントほど少なく見積もっていました。裏側で生まれて育つ活動領域が、太陽全体の磁場の収支にそれだけ効いている、ということです。
ただし、この方法には割り切りがあります。幽霊を厳しく捨てるぶん、確率の低い本物の活動領域も一緒に捨てています。見逃した本物は磁束の小さいものが多いとはいえ、取りこぼしはゼロではありません。研究チームも、今回の枠組みは裏側の黒点を模型に入れるための「実用的な道筋」であって、太陽全体の磁場を現実どおりに描くための一歩だと書いています。宇宙天気の予報がこれで変わる、という段階ではまだありません。
それでも、今回作った確率のモデルは AFT 以外の模型にもそのまま使えます。太陽の裏側は、これからも直接は見えません。音波の遅れという間接的な手がかりを、幽霊と本物に仕分けながら使う。地道な仕事ですが、見えない半球を地図に書き込むための土台がひとつできました。
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出典
- Jha, B. K., Upton, L. A., Leka, K. D. et al. (2026) “A Probabilistic Framework for Incorporating Helioseismic Far-side Active Regions into Surface Flux Transport Models” The Astrophysical Journal Supplement Series 286(2)（2026年10月8日、全文無料）https://doi.org/10.3847/1538-4365/aea139
- 同論文のプレプリント（arXiv:2609.00225、2026年8月31日投稿）https://arxiv.org/abs/2609.00225
- Universe Today “Scientists Can Now Spot Hidden Sunspots on the Solar Far Side”（Andy Tomaswick、2026年10月26日）https://www.universetoday.com/articles/scientists-can-now-spot-hidden-sunspots-on-the-solar-far-side
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