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太陽フレアを活発に起こす黒点形成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 13J01717
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Astronomy
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

高棹 真介  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Keywords太陽フレア / 磁気流体 / 磁気リコネクション / 太陽 / フレア / 黒点
Outline of Annual Research Achievements

1、太陽フレアを活発に起こす黒点形成機構の発見
フレアを活発に起こす黒点形成の形成機構はわかっていない。そのような黒点は強い磁場のねじれを示すことが多い。それを踏まえ、強くねじれた磁束菅の浮上から黒点形成までの過程を3次元磁気流体シミュレーションによって考察し起源の解明に迫った。その結果、キンク不安定性が起きたのちに太陽表面上に浮上する場合は自然に多重極構造を持つフレアを起こしやすい構造ができることがわかった。この成果は査読論文として出版された。
2、フレアの振動現象の発見
一般にフレアの光度曲線などは振動的振る舞いを見せることが長年知られていたが、その起源や周期の物理量依存性はわかっていなかった。私は太陽フレアの2次元磁気流体シミュレーションを行い、その物理機構の理解に迫った。その結果、磁気リコネクションで生じた高速流が作る衝撃波領域が周期的に振動する物理を発見し、物理量依存性も明らかにした。この成果は査読論文として受理された。
3、プラズモイドの運動が粒子加速と関係している観測的証拠の発見
フレアにおける高エネルギー粒子の加速機構は理解されていない。私は太陽フレアの極端紫外線、電波の撮像観測を通じてこの物理解明に迫った。その結果、リコネクションの際に生じるプラズモイドと呼ばれる微細構造の運動が粒子加速につながっている観測的証拠を発見した。この成果は査読論文として投稿中である。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2016 2015 2014 2013

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (31 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Above-the-Loop-Top Oscillation and Quasi-Periodic Coronal Wave Generation in Solar Flares2016

    • Author(s)
      S. Takasao and K. Shibata
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: TBD

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] The formation and evolution of reconnection-driven slow-mode shocks in a partially ionised plasma2016

    • Author(s)
      A. Hillier, S. Takasao, and N. Nakamura
    • Journal Title

      Astronomy and Astrophysics

      Volume: TBD

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fractal Reconnection in Solar and Stellar Environments2016

    • Author(s)
      K. Shibata and S. Takasao
    • Journal Title

      Magnetic Reconnection, Astrophysics and Space Science Library

      Volume: 1 Pages: 373-407

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26432-5_10

    • ISBN
      9783319264301, 9783319264325
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Theoretical Model of Pinching Current Sheet in Low-beta Plasmas2015

    • Author(s)
      S. Takeshige, S. Takasao, and K. Shibata
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 807 Issue: 2 Pages: 159-167

    • DOI

      10.1088/0004-637x/807/2/159

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Numerical Study on Emergence of Kinked Flux Tube for Understanding of Possible Origin of delta-spot Regions2015

    • Author(s)
      S. Takasao, Y. Fan, M.C.M. Cheung, and K. Shibata
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 813 Issue: 2 Pages: 112-125

    • DOI

      10.1088/0004-637x/813/2/112

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Magnetohydrodynamic shocks in and above post-flare loops: two-dimensional simulation and a simplified model2015

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao, Takuma Matsumoto, Naoki Nakamura, and Kazunari Shibata
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Numerical Simulations of Solar Chromospheric Jets Associated with Emerging Flux2013

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao, Hiroaki Isobe, and Kazunari Shibata
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 65 Issue: 3 Pages: 62-83

    • DOI

      10.1093/pasj/65.3.62

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 太陽フレアの磁気リコネクションにおける振動的性質とその重要性2016

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      磁気リコネクション研究の最前線と今後の展望
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹)
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 太陽フレア研究の最新成果2016

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      太陽研連シンポジウム「ひので10年目の成果とSolar-Cを柱とする太陽研究の新展開」
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹)
    • Year and Date
      2016-02-15
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      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 高解像度シミュレーションで迫る太陽フレアの衝撃波の物理2016

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      CfCfAユーザーズミーティング
    • Place of Presentation
      国立天文台(水沢)
    • Year and Date
      2016-01-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Systematic Numerical Study of Origin of Flare-productive Active Regions2016

    • Author(s)
      高棹真介、鳥海森
    • Organizer
      International Symposium PSTEP-1
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2016-01-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽フレアで生じる無数の衝撃波とその重要性2015

    • Author(s)
      高棹真介、柴田一成
    • Organizer
      第28回理論懇シンポジウム
    • Place of Presentation
      大阪大学
    • Year and Date
      2015-12-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 天文学的・宇宙物理学的視点から太陽フレア研究の今後を考える2015

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      平成27年度 STE研究集会「Solar-C時代(10~20年後)の太陽研究検討会」
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical study on the formation of the flare-productive active regions2015

    • Author(s)
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark C. M. Cheung, 柴田一成
    • Organizer
      Workshop on Physics and Diagnostics of Emerging Flux Regions
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹)
    • Year and Date
      2015-10-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Above-the-loop-top oscillation: a new picture of solar flare2015

    • Author(s)
      高棹真介、柴田一成
    • Organizer
      The 11th Hinode science meeting
    • Place of Presentation
      Belfast, North Ireland
    • Year and Date
      2015-09-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フレアループトップ上空における衝撃波構造とその動的性質2015

    • Author(s)
      高棹真介、柴田一成
    • Organizer
      日本天文学会2015年秋季年会
    • Place of Presentation
      甲南大学(兵庫)
    • Year and Date
      2015-09-11
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] On the formation of a complex quadrupole active region2015

    • Author(s)
      高棹真介、Y. Fan, M.C.M. Cheung, 柴田一成
    • Organizer
      Flux Emergence Workshop (FEW2015)
    • Place of Presentation
      Boulder, USA
    • Year and Date
      2015-06-15
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observational stydy of plasmoids and Numerical study of shocks/waves in flares2015

    • Author(s)
      高棹真介、柴田一成
    • Organizer
      The workshop Integrated Plasma Modelling of Solar Flares
    • Place of Presentation
      Leiden, Netherland
    • Year and Date
      2015-05-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] フレアのQuasi-periodic pulsationに対する新しいMHD的なシナリオ2015

    • Author(s)
      高棹真介、柴田一成
    • Organizer
      日本天文学会2015年春季年会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 強いねじれを持つキンク不安定な磁束管の浮上過程と光球磁場構造2015

    • Author(s)
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark M.C. Cheung, 柴田一成
    • Organizer
      日本天文学会2015年春季年会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2015-03-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽観測によって進んだリコネクションの理解2015

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      太陽研連シンポジウム「サイクル 24 極大期の太陽活動と太陽研究の将来展望」
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2015-02-18
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MHD Simulations of quasi-periodic pulsations from post flare loop top2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao and Kazunari Shibata
    • Organizer
      Coupling and Dynamics of the Solar Atmosphere
    • Place of Presentation
      Pune, India
    • Year and Date
      2014-11-14
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Experiment of Emergence of Kink-unstable Flux Tube to Understand Formation of Delta-sunspots2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao, Yuhong Fan, Mark C.M. Cheung, and Kazunari Shibata
    • Organizer
      2014 LWS/Hinode/IRIS workshop
    • Place of Presentation
      Portland, Oregon, USA
    • Year and Date
      2014-11-06
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 将来に向けて期待できる観測2014

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      シンポジウム「スペース太陽物理学の将来展望」
    • Place of Presentation
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川)
    • Year and Date
      2014-10-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 大フレアを起こしやすい活動領域に関する理論的・観測的考察2014

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      第4回極端宇宙天気研究会
    • Place of Presentation
      国立極地研究所(東京)
    • Year and Date
      2014-10-10
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 磁気リコネクションの物理を考慮に入れた1次元フレアモデルの提案2014

    • Author(s)
      高棹真介、中村尚樹、柴田一成
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形)
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 活動領域形成過程における自由エネルギー蓄積機構について2014

    • Author(s)
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark M.C. Cheung, 柴田一成
    • Organizer
      日本天文学会2014年秋季年会
    • Place of Presentation
      山形大学(山形)
    • Year and Date
      2014-09-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Experiments of Flux Emergence of Kinked Flux Tubes into Solar Atmosphere2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao and Yuhong Fan
    • Organizer
      40th COSPAR Scientific Assembly
    • Place of Presentation
      Moscow, Russia
    • Year and Date
      2014-08-06
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergence of Kinked Flux Tubes into Solar Atmosphere2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao and Yuhong Fan
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-08-01
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Experiment on the Relation Among Low Atmospheric Reconnection, Shock Formation and Solar Chromospheric Jets2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao Hiroaki Isobe, and Kazunari Shibata
    • Organizer
      Asia Oceania Geosciences Society
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2014-07-29
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] MHDモデルによるフレアループトップ準周期的変動の起源についての考察2014

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      第20回 ひのでー実験室リコネクション研究会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2014-07-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Numerical Study on Origin of Large Solar Flares2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao and Kazunari Shibata
    • Organizer
      the 2014 US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2014-05-22
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Study of MHD Waves above Magnetic Concentrations to Understand Solar Wind Acceleration2014

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao
    • Organizer
      「IRIS衛星による彩層・遷移層研究」ワークショップ
    • Place of Presentation
      国立天文台(三鷹)
    • Year and Date
      2014-03-24
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] リコネクションで生じた波動現象の太陽大気における役割2014

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      磁気リコネクションと太陽プラズマ研究会
    • Place of Presentation
      京都大学 東京オフィス
    • Year and Date
      2014-03-03
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Relation among low atmospheric reconnection, shock formation and chromospheric jets2013

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao, Hiroaki Isobe and Kazunari Shibata
    • Organizer
      The Seventh Hinode Science Meeting
    • Place of Presentation
      飛騨・世界生活文化センター
    • Year and Date
      2013-11-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] On the Formation of Flare-active Sunspots2013

    • Author(s)
      Shinsuke Takasao
    • Organizer
      Dynamo workshop
    • Place of Presentation
      関西セミナーハウス
    • Year and Date
      2013-09-27
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 部分電離・重力成層大気における衝撃波の性質2013

    • Author(s)
      高棹真介、Andrew Hillier
    • Organizer
      流体力学会 年会2013
    • Place of Presentation
      東京農工大学
    • Year and Date
      2013-09-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] キンク不安定化した磁束管の太陽内部における浮上過程2013

    • Author(s)
      高棹真介
    • Organizer
      日本天文学会2013年秋季年会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2013-09-10
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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