PythonのSunPyライブラリで太陽画像をプロットする方法

このチュートリアルでは、PythonのSunPyモジュールを使って太陽画像をプロットする方法を解説します。SunPyは太陽物理学のデータ解析に特化したオープンソースライブラリで、NASAなどの観測データを簡単に扱えるのが特徴です。

SunPyのインストール

まず、以下のコマンドを実行してモジュールをインストールしましょう。

pip install sunpy

サンプルデータのダウンロード

インストールが完了したら、実際にコードを書く前に、画像をプロットするためのサンプルデータをダウンロードしておく必要があります。次のコードを実行すると、サンプルデータを取得できます。

コード例

# データ関連モジュールをインポート
import sunpy.data

# サンプルデータをダウンロード
sunpy.data.download_sample_data()

このコードを実行すると、サンプルデータのダウンロード状況がターミナル上に表示されます。初回のみダウンロードが必要で、以降はローカルに保存されたデータが利用されます。

太陽画像のプロット

ダウンロードしたサンプルデータから、太陽画像をプロットしてみましょう。

コード例

# サンプルデータから画像をインポート
from sunpy.data.sample import AIA_171_IMAGE

# 太陽画像を扱うためのmapモジュールをインポート
import sunpy.map

# サンプルデータをもとにMapオブジェクトを作成
solar_image = sunpy.map.Map(AIA_171_IMAGE)

# 画像をプロット
solar_image.peek()

ここで使用している AIA_171_IMAGE は、NASAの太陽観測衛星SDO（Solar Dynamics Observatory）に搭載されたAIA（Atmospheric Imaging Assembly）が撮影した、波長171Åの極紫外線画像です。この波長は約60万度のコロナプラズマを捉えており、太陽活動の様子を鮮明に観察できます。

実行結果

上記のコードを実行すると、以下のような太陽画像が表示されます。

peek() メソッドを使うと、座標軸やカラーバー付きの簡易プレビューが手軽に確認できます。より詳細なカスタマイズを行いたい場合は、plot() メソッドとMatplotlibを組み合わせることで、色や範囲などを自由に調整することも可能です。