The complex interaction of the magnetic field with matter is the key to some of the most puzzling observed phenomena at multiple scales across the Universe, from tokamak plasma confinement experiments in the laboratory to the filamentary structure of the interstellar medium. A major astrophysical puzzle is the phenomenon of coronal heating, upon which the most external layer of the solar atmosphere, the corona, is sustained at multi-million degree temperatures on average. However, the corona also conceals a cooling problem. Indeed, recent observations indicate that, even more mysteriously, like snowflakes in the oven, the corona hosts large amounts of cool material termed coronal rain, hundreds of times colder and denser, that constitute the seed of the famous prominences. Numerical simulations have shown that this cold material does not stem from the inefficiency of coronal heating mechanisms, but results from the specific spatio-temporal properties of these. As such, a large fraction of coronal loops, the basic constituents of the solar corona, are suspected to be in a state of thermal non-equilibrium (TNE), characterised by heating (evaporation) and cooling (condensation) cycles whose telltale observational signatures are long-period intensity pulsations in hot lines and thermal instability-driven coronal rain in cool lines, both now ubiquitously observed. In this paper, we review this yet largely unexplored strong connection between the observed properties of hot and cool material in TNE and instability and the underlying coronal heating mechanisms. Focus is set on the long-observed coronal rain, for which significant research already exists, contrary to the recently discovered long-period intensity pulsations. We further identify the outstanding open questions in what constitutes a new, rapidly growing field of solar physics.
磁場と物質の複雑な相互作用は、実験室におけるトカマクプラズマ閉じ込めから星間物質のフィラメント構造に至るまで、宇宙の多様なスケールで観測される最も不可解な現象の鍵を握っている。主要な天体物理学的謎の一つがコロナ加熱現象であり、太陽大気の最外層であるコロナは、平均して数百万度もの高温に維持されている。しかしながら、コロナは同時に冷却問題も内包している。実際、最近の観測によれば、さらに不可解なことに、コロナはオーブンの中の雪片のように、数百倍も低温で高密度の「コロナレイン」と呼ばれる大量の低温物質を宿しているのである。数値シミュレーションは、この低温物質がコロナ加熱機構の非効率性に由来するのではなく、これらの機構の特定の時空間的特性の結果であることを示している。そのため、太陽コロナの基本構成要素であるコロナループの大部分は、熱的非平衡状態にあると推測されており、そこでは加熱（蒸発）と冷却（凝縮）のサイクルが特徴的であり、その決定的な観測的特徴として、高温輝線における長周期強度変動と、低温輝線における熱的不安定性駆動型コロナレインが挙げられ、両者は現在広く観測されている。本論文では、熱的非平衡と不安定性における高温・低温物質の観測特性と、その背後にあるコロナ加熱機構との間の、未だ十分に探求されていない強力な関連性について概説する。特に、長年にわたり観測されてきたコロナレインに焦点を当てるが、これについては既に相当量の研究が存在する一方、最近発見された長周期強度変動に関する研究はまだ発展途上である。さらに、太陽物理学の新たに急速に発展しているこの分野における、未解決の重要課題を明示する。