A major problem in astrophysical plasma physics is to explain how the outer atmosphere, the corona, of the Sun is heated to temperatures of millions of degrees Kelvin. It is accepted that the heating mechanism is magnetic, with the energy source being turbulent motions below the solar surface. Two classes of theory are proposed, according to the timescale of the driving motions in relation to the Alfven timescale of the coronal plasma. Fast motions generate MHD waves which propagate up into the corona carrying energy and can heat the corona if the waves are damped. Slow motions move the footpoints of the coronal field, generating field-aligned currents which may dissipate to provide heat. In each case, the main difficulty is in finding an adequate means of dissipation in the highly-conducting coronal plasma. Some proposed heating mechanisms are outlined, which present a number of interesting plasma physics problems closely related to those arising for fusion plasma; in particular, Alfven wave propagation and absorption in a nonuniform medium, and anomalous heating by reconnection, turbulence and relaxation.
天体物理学における主要な問題の一つは、太陽の外層大気であるコロナがどのようにして数百万ケルビンの温度まで加熱されるのかを説明することである。加熱機構は磁気的であることが受け入れられており、そのエネルギー源は太陽表面下の乱流的運動にあるとされている。駆動運動の時間スケールとコロナプラズマのアルフヴェン時間スケールとの関係に応じて、二つの理論的枠組みが提唱されている。速い運動はMHD波動を生成し、これがコロナへ伝播してエネルギーを運び、波動が減衰する際に加熱をもたらす。遅い運動はコロナ磁場の足元を動かし、磁場に沿った電流を生成して、その散逸によって加熱が生じる。いずれの場合も、主要な困難は、高い電気伝導度を持つコロナプラズマにおいて効率的なエネルギー散逸機構を見出すことにある。本稿では、提案されているいくつかの加熱機構を概説し、それらが核融合プラズマの研究と密接に関連する興味深いプラズマ物理の問題を提起することを示す。特に、非一様媒質中のアルフヴェン波の伝播と吸収、および磁気リコネクション、乱流、緩和過程による異常加熱に焦点を当てる。