Yes the Sun has a atmosphere.

Disclaimer: あなたがこれを意図したかどうかは分かりませんが、あなたの質問は太陽が惑星であることを示唆しています。 もちろん、太陽は恒星であり、惑星ではありません。

大気とは何ですか?

太陽に大気があるかどうかを尋ねるとき、実は難しい質問をしているのです。 大気とは何を意味するのでしょうか? 太陽の境界をどのように定義すれば、それ以上のものは大気とみなされるのでしょうか。 地球のような惑星は表面が固いので、これはとても簡単なことです。 しかし、太陽は何千度にも加熱されたプラズマの巨大な球体です。 表面」と「大気」の間に簡単かつ明確な区分はない。

光学的深度

そう言われても、天文学者は太陽の表面を定義する(任意の)方法を考え出しました。 1つの一般的な指標は光学的深度を使うことです。 光学的深度とは、ガス(またはプラズマ)を通して「見る」能力を定義する、単位のない数値です。 光学的深度が1以上であれば、そのガスが不透明であることを意味し、見通すことはできません。

しかし、太陽や霧のようなものがある場合、光学的深度はその物体を覗く距離によって変化します。 身近なものなので霧の話をしますが、太陽の大気も同じ考え方です。 例えば、霧のかかった森の中に立っているとします。 1メートル先に木があり、それが見えるとします。 あなたと木の間の霧の光学的深度$tau$を測定すると、$tau = 0.15$とわかるかもしれません。 このとき、$tau$は1より小さいので、木が見えることを意味するが、$tau$の値は、木がどの程度見えるかも意味する。 もし、$tau = 0$なら、木とあなたの間に邪魔するものは何もない。 5メートル離れたところに別の木があるとしよう。 このとき、木とあなたの間にはもっと霧があり、木はまだ見えるが、見えにくくなる。 5メートル先の木とあなたの間の霧の光学的深度は、$ 103tau = 0.75$になるかもしれません。 それでも1より小さいので、木は見えていることになりますが、あなたと木の間にある霧の量が多いので、光学的深度は高くなります。 最後に、10メートル離れたところに木があり、あなたと木の間に霧が多いので、光学的深度は$¥tau = 1.5$である。 この木は、霧が邪魔をして見えないのです。 これで、$tau > 1$となる距離のものは見えないことがお分かりいただけたと思います。 つまり、$tau = 1$のときに、自分の周りに「面」ができるのです。 その点を超えるものは見えず、近いものは見えます。

太陽の話なら、太陽を見ることはできますが、$tau < 1$の点から発した光しか見えません。 太陽の内部では無数の光子が飛び交っていますが、不透明な部分にあるため見ることができないのです。 天文学者は、太陽の「表面」を定義するための指標として光学的深度を使用します。

上の説明は非常に単純化されており、ほとんど間違っている点に留意してください。 光学的深度は表面を定義するのに便利な指標ですが、表面の正確な半径があることを意味しませんし、表面がどの波長に対しても一定であることを意味するものですらありません。 他にも多くの要因があり、ここで説明するよりもずっと複雑なのです。

太陽の大気

太陽の場合、大気とは表面より上にあるものすべてを指します。 名目上、表面は$tau = 2/3$となる点として定義されます(上で述べたことにもかかわらず、またここで説明しない理由もありますが)。 この表面より上の大気は複雑で研究しにくい。 表面直上の大気は、激しく乱れ、暴発と磁場で満たされ、非常に高温です。

enter image description here 左:日食時のコロナの画像。 右:SOHOによるコロナの画像。

太陽の大気は、そのはるか向こうまで広がっています。 実際、地球は現在、太陽の大気の中を移動しています。 地球の近くでは非常に希薄ですが、それでも存在します。 太陽の大気が地球にぶつかるから、オーロラが発生するのです。 その下のほうの大気は、一般に「太陽風」と呼ばれています。 この太陽風は、実は冥王星よりもずっと外まで広がっています。 具体的にどこまでかは難しいのですが、推定では太陽の大気は約$sim230: \mathrm{AU}$ まで広がっていると言われています。

私たちは太陽の中にいるので、太陽の大気を大規模に調べることは難しいのですが、他の星の周りでは、次のようにボウショックを観測することができます。 星の大気が星雲の流れに衝突している。 ハッブル、1995

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