リチャード・クリストファー・キャリントン

リチャード・クリストファー・キャリントン
リチャード・クリストファー・キャリントン
生まれる（1826年5月26日）1826年5月26日
チェルシー、ロンドン、イギリス
死亡1875年11月27日（1875年11月27日）（49歳）
チャート、イギリス
母校ケンブリッジ大学トリニティ・カレッジ
知られているキャリントンイベントを含む太陽観測
配偶者ローザ・エレン・ジェフリーズ（1845–1875、1869年没）
受賞歴王立天文学会金メダル（1859年）ラランド賞（1864年）
科学者としてのキャリア
フィールド天文学
機関ダラム大学天文台[ 1 ]

リチャード・クリストファー・キャリントン（1826年5月26日 - 1875年11月27日）[ 2 ]はイギリスの天文学者であり、1859年の天文観測で太陽フレアの存在を実証し、地球とオーロラへの電気的影響を示唆した。また、1863年の太陽黒点観測記録で太陽の差動回転を明らかにした。[ 3 ]

人生

キャリントンはチェルシーで、ブレントフォードの大きなビール醸造所の経営者リチャード・キャリントンとその妻エスター・クラーク・アプリンの次男として生まれた。 [ 4 ] 1844年にケンブリッジ大学トリニティ・カレッジに入学したが、父親の希望で教会に進学することになったが、次第に科学的な傾向が勝り、チャリス教授の講義が天文学の実践へと最終的に駆り立てた。彼の人生の目的のこの変化は誰にも妨げられることなく、十分な資金の見込みもあったので、1848年に36番目の学位を取得して間もなく、[ 4 ]ダラム大学の観測者の職に応募したのは、純粋に経験を積むためであった。彼は1849年10月にそこで職務に就いたが[ 4 ]、すぐに職務の範囲の狭さに不満を抱くようになった。天文台には観測機器が不足しており[ 4 ]、研究に割ける余地は彼の目標を広げるばかりだった。とりわけフリードリヒ・ベッセルとフリードリヒ・ヴィルヘルム・アルゲランダーの星域図は、彼にとって模範的なものであり、彼はそれを極地まで拡張することで完成させようと決意した。先人たちをはるかに超えて10等星の観測も視野に入れたいと願った彼は、適切な観測機器の申請を無駄にし、ついにダーラムでの計画を少しでも達成できず、またこれ以上滞在しても何の利益も得られないと判断し、1852年3月に辞任した。しかし、彼は怠惰に過ごしていたわけではない。口径6.5インチのフラウンホーファー赤道儀を用いて行われた彼の観測の一部、特に小惑星や彗星の観測は、暫定的な形で『Monthly Notices』と『Astronomische Nachrichten』に掲載されていたが、その全貌は『1849年10月から1852年4月までダラム大学天文台で行われた天文観測の結果』（ダラム、1855年）と題された一冊の本にまとめられ、正式に発表された。1851年3月14日、彼は王立天文学会（RAS）の会員に選出され、観測者としての彼の卓越した功績が速やかに認められた。

サリー州レッドヒルのファーズヒルにあるキャリントンの家と天文台（1852年から1857年の間）

1852年6月、キャリントンはサリー州レッドヒルに天文台と住居を建設する場所を定めた。1853年7月、グリニッジのモデルを縮小した焦点距離5.5フィートの太陽面通過円と口径4.5インチの赤道儀（いずれもシムズ製）が設置され、作業が開始された。1853年12月9日、キャリントンは予備調査の結果として、極から9度以内にある11等星までのすべての星を含む9枚の地図草稿の印刷コピーをRASに提出した（Monthly Notices、xiv. 40）。採用された計画は3年間着実に進められ、1857年には『1854年、1855年、1856年にレッドヒルで観測され、1855年の平均位置にまで縮小された3,735個の周極星のカタログ』が完成した。 [ 2 ]この著作は公費で印刷されたが、海軍大臣の決定により、パリ天文台の『年代記』の次巻に収録するというルヴェリエの寛大な申し出を受け入れる必要はなくなった。この作品は王立天文学会の金メダルを受賞し、1859年2月11日の授与式でメイン氏は、その設計の卓越した有用性と、その実施の「標準的な優秀さ」について詳しく述べた(同上 xix. 162)。このメダルには、シュヴェルドによる680個の恒星の位置とレッドヒルで得られた位置との骨の折れる比較と、極近くの恒星に適用される補正理論全体に関する詳細な論文が含まれていた。カタログには、対応する10枚の銅版地図が付属していた。

一方、キャリントンは、その時期に特筆すべき興味と重要性を持つ「第二のテーマ」を取り上げ、いつものように巧みに研究していた。新しい天文台が建設中だった彼は、余暇の一部をロシア科学アカデミー（RAS）が所蔵する太陽黒点の図面と記録の検討に費やし、体系的な太陽観測の必要性と不足に深く衝撃を受けた。ちょうどその頃、ザビーネとウルフが太陽の磁気周期と黒点周期の一致を発見したと発表されたばかりで、彼は他の観測者が「綿密かつ系統的な研究」によって次の11年周期を自ら把握しようと躍起になっている、あるいは把握できないという状況に乗じて、その機会を捉えることができると考えた。そこで彼は、昼間のエネルギーを太陽に捧げ、夜は星の観測に充てることを決意した。しかしながら、太陽物理学全体については、慎重に視野から除外した。彼は自らの課題を、太陽の真の自転周期（奇妙なほど矛盾した値が得られていた）の確定、黄斑の分布法則の解明、そして恒常的な表面電流の存在の調査に限定した。これらの目的を達成するには、新たな観測・縮小・比較装置が必要であった。写真撮影は未発達でありすぐには利用できないと判断し、後継者に託した。彼は、太陽円盤に専用の円形マイクロメーターを装着するというアイデアに基づく手法を選択した。太陽の像は、口径4.5インチの赤道儀の接眼レンズから、円盤の直径が12～14インチになるように設置されたスクリーン上に投影された。しっかりと固定された望遠鏡の焦点には、平らな金線の棒が2本、互いに直角に固定され、子午線の両側に約45度傾けられていた。次に、反転した像がスクリーンを横切るとき、測定されるべき太陽の縁と黒点核のワイヤーとの接触の瞬間がそれぞれ記録され、簡単な計算で太陽中心の位置が判明した (ib. xiv. 153)。

こうして7年半の間に、954の別々のグループについて5,290回の観測が行われ、その多くは正確に図面に描かれました。しかし、1858年7月に父が急逝し、それに伴い醸造所の経営がキャリントンに引き継がれたため、彼の研究計画は完全には達成されませんでした。彼はしばらくの間、以前自ら行っていた太陽観測の監督を続けましたが、1861年3月、商業的な仕事から解放される見込みがないと判断し、このシリーズを終了することを賢明だと判断しました。結果は四つ折りの本として出版され、王立協会の助成金を受けて出版されました。その題名は「1853年11月9日から1861年3月24日までレッドヒル（ロンドン、1863年）で行われた太陽黒点の観測」でした。これほど好都合なデータが得られたことはありませんでした。おそらくスペクトル分析の発表よりも効果的に、それらは太陽物理学の考え方に革命をもたらしました。

太陽の自転速度の真値を求めようとする努力は、その指標となる黒点の「固有運動」と呼ばれるものによって常に妨げられてきた。キャリントンは、これらは実際には光球の大きな「物体移動」によるもので、赤道から極に向かって見かけ上減少することを示した (ib. xix. 81)。つまり、太陽表面の観測によって特定できる単一の周期は存在しない。赤道上の黒点では、(通常)北と南の限界である 45° にある黒点よりも約 2 日半短い時間で太陽が一周することが判明した。25.38 太陽日という想定された「平均周期」は、実際には赤道から 14° の 2 つのゾーンにのみ適用され、赤道に近いほど自転時間は短く、赤道から遠いほど長くなった。キャリントンは、太陽緯度lにおける点の日々の移動を、経験式865′±165・sin 7/4（l - 1°）で表すことに成功した。しかし、彼はこの現象の説明を試みることはなかった。しかし、この理論は、太陽を鉛直方向の電流によって貫流されるガス体とみなすフェイの理論（1865年）の基礎となり、最終的に、炎に包まれながらも冷たく暗く、居住可能な球体というハーシェルの考えに取って代わった。

キャリントンによる太陽の自転要素の決定は、現在でも権威あるものです。彼は太陽の赤道面に対する傾斜角を7度15分、昇交点の経度を73度40分としました（いずれも1850年）。1856年の極小期に彼が発見した黒点分布の特異性は、彼自身の言葉を借りれば、「太陽現象の特徴である規則的な不規則性と不規則な規則性の示唆に富む例」となりました（同書 xix. 1）。極小期が近づくにつれ、擾乱帯は徐々に赤道に向かって縮小し、赤道付近で消滅しました。その後まもなく、まるで全く新たな衝動によって、比較的高緯度に新たな2つの系列が発生し、赤道に沿って広がりました。この奇妙な現象の納得のいく説明は、未だに得られていません。それにもかかわらず、これは太陽黒点の発達過程と密接に関連しており、ヴォルフは1833年から1836年にかけてのボームの観測で同様の行動の証拠を発見し、シュペーラーとセッキは1867年にそれが再発することを認識した。

ダラム大学で修行中だったキャリントンは、1851年7月28日の皆既日食を機会にスウェーデンへ赴き、イェータ川沿いのリラ・エデットで観測を行い、その記録は王立天文学会紀要(xxi. 58)に掲載された。この経験は、1858年5月に海軍大臣らによって印刷・配布されたパンフレット「1858年9月7日の皆既日食の影の中に身を置く可能性のある人々への情報と提案」としてまとめられ、広く一般に公開された。このパンフレットで言及されている皆既日食は、南アメリカで観測された。 1856年のヨーロッパ大陸訪問で、彼はドイツのいくつかの天文台の現状に関する貴重な報告書（『月報』第17巻第43号）を作成する機会を得た。また、デッサウのシュヴァーベを訪問し、その功績を高く評価した。翌年、シュヴァーベに王立協会の金メダルを授与する栄誉に浴した。彼は1857年から1862年まで同協会の書記長を務め、1860年6月7日に王立協会会員に選出された。

1859年の大太陽嵐

キャリントンは、同僚の天文学者ホジソンと独立して太陽黒点を記録しており、1859年9月1日の異常な太陽爆発を直接目撃した。キャリントンとホジソンはそれぞれ独自の報告書をまとめ、王立天文学会月報に並べて掲載した。また、1859年11月の王立天文学会の会議で、その出来事の絵を展示した。[ 5 ] [ 6 ]

地磁気太陽フレアはその後数日間地球を襲い、その本体はアメリカ大陸に落下しました。電気通信の黎明期であったこの時代に、最も大きな被害を受けたのは電信システムでした。ヨーロッパと北米全域の電線が機能停止し、場合によっては電信技師が感電しました。[ 7 ] 電信塔から火花が散りました。[ 8 ] 電信技師の中には、電源を切断したにもかかわらず、メッセージの送受信を続けることができた人もいました。[ 9 ]キャリントンによる太陽嵐の観測に基づき、この現象は現在「キャリントン・イベント」と呼ばれており、同様の規模の現象は「キャリントン級」の現象に分類されています。[ 10 ]

晩年と終焉

しかし、彼が有用な仕事をする権限を保持していたリースは、残念ながら期限切れになりつつあった。1865年に重病を患い、健康が永久に損なわれた。1869年にローザ・エレン・ジェフリーズ（1845-1875）と結婚し、ビール醸造所を処分した後、サリー州チャートに引退し、地元ではミドル・デビルズ・ジャンプと呼ばれていた高さ60フィートの孤立した円錐形の丘の頂上の、寂しくも絵のように美しい場所に、新しい天文台を建設した（同上xxx. 43）。その主要な機器は、シュタインハイルの原理に基づく大型の経緯台であったが、それを用いて行われた観測の記録はない。彼はそれ以降RASの会合に出席せず、1873年1月10日の会合への最後の通信は、彼が建設を考えていた巨大な「二重経緯台」についてのものであった（同上xxxiii. 118）。

しかし、悲惨な悲劇が次々と起こりました。1875年11月17日の朝、妻がベッドで死亡しているのが発見されました。どうやらクロラールの過剰摂取によるものと思われます。この出来事に加え、検死陪審員の評決で伝えられた、適切な看護措置が欠如していたという非難も相まって、夫の精神はひどく落ち込みました。検死審問の日に家を出て、一週間ぶりに帰宅したところ、使用人が誰もいないことに気づきました。11月27日には家に入る姿が目撃されましたが、その後、生きている姿は二度と見られませんでした。しばらくして、近所の住民が通報し、ドアが破られ、奥まった部屋で鍵のかかったマットレスの上に横たわった夫の遺体が発見されました。左耳には痛みを和らげるかのように茶葉の湿布が巻かれており、検死の結果、死因は脳出血であることが分かりました。 「自然死」の判決が下された。

遺産

キャリントンの太陽黒点観測の原稿と縮小版、およびフォリオ版の図面集は、彼の死後、リンゼイ卿（後のクロフォード伯爵）に購入され、王立天文学会に寄贈された（同上、xxxvi. 249）。キャリントンは同会に2,000ポンドを遺贈した。[ 4 ]彼が科学コレクションに寄稿した数多くの著作の中には、1860年12月14日に天文学会で発表された論文「宇宙における太陽系の運動と関連した放物線状および双曲状彗星の近日点の分布について」（Mem. RA Soc. xxix. 355）が挙げられる。この結果は、モーンによる同時期の調査と同様に否定的な結果となり、制御不能な状況により無価値であると考えられた。しかし、それはおそらく、彗星と太陽系の本来のつながりに関する重要な真実を伝えたのかもしれません。

彼の唯一の写真は2026年に王立天文学会のケイト・ボンドによって発見された。 [ 11 ] [ 12 ]

仕事

キャリントンは11年周期の太陽黒点活動周期を発見したわけではないが、ハインリヒ・シュヴァーベの研究を耳にした後、太陽黒点活動を観測し、その周期にキャリントンの名前を冠する番号が付けられた。例えば、2002年の黒点極大期はキャリントン周期第23号であった。

キャリントンは太陽黒点の運動に基づいて太陽の自転軸の要素も決定し、彼の研究成果は今日でも用いられています。キャリントン回転は、低緯度における太陽の自転速度の観測に基づいて太陽経度を測定するシステムです。

キャリントンはシュペーラーの法則の確立につながる最初の観察を行った。

キャリントンは1859年に王立天文学会（RAS）の金メダルを受賞した。

キャリントンは1864年、著書『1853年11月9日から1861年3月24日までレッドヒルで行われた太陽黒点の観測』でフランス科学アカデミーのラランド賞も受賞した。この賞は王立天文学会月報には掲載されなかったが、これはおそらくキャリントンがケンブリッジ大学に対し、ロウンディーン天文学・幾何学教授のジョン・カウチ・アダムズをケンブリッジ天文台の非観測所長に任命したことに対して辛辣で辛辣な公の批判を行ったためだろう。キャリントンは不快感を表し、1865年にこの著書が二つ目の金メダルを獲得するはずだった王立天文学会の公式な検討対象から『太陽黒点の観測』を取り下げた。

キャリントンスーパーフレア

リチャード・キャリントンが描いた1859年9月1日の太陽黒点

1859年9月1日、キャリントンと同じくイギリスの天文学者リチャード・ホジソンは、それぞれ独立して太陽フレアの観測を初めて行いました。バルフォア・スチュワートがキュー天文台の磁力計記録に同時に観測した「クロシェ」現象と、翌日に観測された磁気嵐から、キャリントンは太陽と地球の繋がりを疑いました。このため、1859年の磁気嵐はしばしばキャリントン・イベントと呼ばれます。[ 13 ] [ 14 ] 1859年の磁気嵐の影響に関する世界的な報告書は、エリアス・ルーミスによってまとめられ、出版され、キャリントンとバルフォア・スチュワートの観測を裏付けました。

選集

パブリックドメインこの記事には、パブリックドメインである以下の文献からのテキストが含まれています：Stephen, Leslie編 (1887). "Carrington, Richard Christopher". Dictionary of National Biography 9. London: Smith, Elder & Co.

参考文献

  1. ^ 「リチャード・クリストファー・キャリントン（1826–1875）」。国立大気研究センター。2017年9月20日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2017年7月1日閲覧。
  2. ^ a bヒュー・チザム編 (1911). 「リチャード・クリストファー・キャリントン」 ブリタニカ百科事典(第11版). ケンブリッジ大学出版局.
  3. ^ Cliver, Edward W.; Keer, Norman C. (2012年7月25日). 「リチャード・クリストファー・キャリントン：その時代の偉大な科学者たち」 . Solar Physics . 280 (1): 1– 31. Bibcode : 2012SoPh..280....1C . doi : 10.1007/s11207-012-0034-5 . S2CID 255072235. 2021年9月30日閲覧。 
  4. ^ a b c d e「リチャード・キャリントン」 . 太陽嵐. 2016年1月6日閲覧。
  5. ^ Carrington, RC (1859). 「1859年9月1日に太陽に現れた特異な現象の記述」 .王立天文学会月報. 20 : 13–15 . Bibcode : 1859MNRAS..20...13C . doi : 10.1093/mnras/20.1.13 .
  6. ^ Hodgson, R. (1859). 「太陽に現れた奇妙な現象について」 .王立天文学会月報. 20 : 15–16 . Bibcode : 1859MNRAS..20...15H . doi : 10.1093/mnras/20.1.15 .
  7. ^深刻な宇宙天気現象 — 社会的・経済的影響の理解：ワークショップ報告書。深刻な宇宙天気現象の社会的・経済的影響に関する委員会：ワークショップ、米国研究会議（報告書）。全米科学アカデミー出版。2008年、13頁。ISBN 978-0-309-12769-1。
  8. ^オーデンヴァルト、ステン F. (2002)。23サイクル目。コロンビア大学出版局。 p.  ２８．ISBN 978-0-231-12079-1– archive.orgより。
  9. ^カルロヴィッツ、マイケル・J.、ロペス、ラモン・E. (2002). 『太陽からの嵐：宇宙天気の新たな科学』全米科学アカデミー出版. p. 58. ISBN 978-0-309-07642-5。
  10. ^フィリップス、トニー（2009年1月21日）「深刻な宇宙天気 ― 社会的・経済的影響」サイエンスニュース、NASAサイエンス（science.nasa.gov） 。 2009年4月4日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2011年2月16日閲覧。
  11. ^ Simion @Yonescat、Florin (2026年2月2日). 「RAS、リチャード・キャリントンの唯一の既知の写真を発見」王立天文学会. 2026年2月2日閲覧。
  12. ^ボンド、ケイト（2026年1月30日）「キャリントンを捉える」天文学と地球物理学67 (1): 1.11 – 1.12 . doi : 10.1093/astrogeo/ataf077 .
  13. ^クロケット、クリストファー (2021年9月17日). 「準備はできているか？太陽フレアがどれだけ大きくなる可能性があるかを理解する」 . Knowable Magazine . doi : 10.1146/knowable-091721-1 . S2CID 239204944. 2021年9月30日閲覧。 
  14. ^ Hudson, Hugh S. (2021). 「キャリントンイベント」 . Annual Review of Astronomy and Astrophysics . 59 : 445–477 . Bibcode : 2021ARA&A..59..445H . doi : 10.1146/annurev-astro-112420-023324 . S2CID 241040835 . 

さらに読む

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