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動的ペチェック過程のメカニズム解明によるリコネクション高速化問題の解決

Research Project

Project/Area Number 16J06873
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

柴山 拓也  名古屋大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords太陽フレア / 磁気リコネクション / プラズマ物理学 / EUVST / 太陽物理学 / 電離非平衡過程 / 分光観測 / プラズマ物理 / 太陽物理 / プラズモイド
Outline of Annual Research Achievements

太陽コロナでは磁気リコネクションにより太陽フレア爆発が引き起こされる。この過程は望遠鏡や分光器を用いてリモートセンシングにより観測され、米国のSDO衛星や日本のHinode衛星は紫外線域において鉄イオン等が放出する電磁波を観測する。これにより太陽コロナでの温度や速度などの物理パラメータを導出することができるが、この際に各イオンが電子温度に応じた電離平衡状態になっていることを仮定している。コロナの典型的なパラメータでは磁気リコネクションなどで加熱を受けてから電離平衡に達するまでに約100秒かかる。日本の次世代太陽観測衛星Solar-C_EUVSTでは秒以下の時間分解能で分光観測を行うことが計画されており、電離平衡に至る過程を観測することで新たな知見が得られることが期待されている。
本年度はこの式をMHD方程式系と同時に解くシミュレーションコードを作成した。このようなシミュレーションは太陽物理学において前例がなく、世界初である。このシミュレーションコードを用いた研究により我々は太陽フレアにおける磁気リコネクション観測においてプラズモイドがどのように観測されるかを明らかにした。また、分光観測からプラズマ温度を推定する際に一定サイズより小さなプラズモイドは電離平衡が仮定できないことを明らかにした。このシミュレーションコードを用いた研究はでSolar-C_EUVSTの科学検討や初期データの解釈に大きく貢献できる成果だと考えられる。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 4 results)

  • [Int'l Joint Research] プリンストンプラズマ物理研究所(米国)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Mechanism of non-steady Petschek-type reconnection with uniform resistivity2019

    • Author(s)
      Shibayama Takuya、Kusano Kanya、Miyoshi Takahiro、Bhattacharjee Amitava
    • Journal Title

      Physics of Plasmas

      Volume: 26 Issue: 3 Pages: 032903-032903

    • DOI

      10.1063/1.5084771

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽研連シンポジウム2019

    • Author(s)
      柴山拓也
    • Organizer
      プラズマ実験場としての太陽コロナ
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Formation Mechanism of Petschek-type Reconnection Region in Uniform Resistivity Plasma2018

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博
    • Organizer
      JpGU
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 電離非平衡過程を取り入れたプラズモイドリコネクションシミュレーション2018

    • Author(s)
      柴山拓也
    • Organizer
      SolarC_EUVST-SUNRISE-DKISTへの展望
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Plasmoid Chain Reconnection with Petschek-Type Diffusion Region: Mechanism and Application2018

    • Author(s)
      Takuya Shibayama
    • Organizer
      MR2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Dynamical Petschek Reconnection Theory : Toward the Observation of Time-Dependent Ionization Process with Solar-C_EUVST2018

    • Author(s)
      Takuya Shibayama, Kanya Kusano, Takahiro Miyoshi, Shinsuke Imada
    • Organizer
      Hinode-12
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 動的PetschekリコネクションにおけるPetschek型領域形成メカニズム2018

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博
    • Organizer
      日本天文学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元リコネクション領域における構造形成2018

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博
    • Organizer
      日本天文学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Formation Mechanism of Petschek-type Reconnection Region in Uniform Resistivity Plasma2018

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Plasmoid Structure Formation in a 3D Current Sheet2017

    • Author(s)
      Takuya Shibayama, Kanya Kusano, Takahiro Miyoshi
    • Organizer
      Hinode-11
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁気リコネクション領域におけるプラズモイドの役割2017

    • Author(s)
      柴山拓也
    • Organizer
      PSTEP
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast Magnetic Reconnection Supported by Sporadic Small-Scale Petschek-type shocks2017

    • Author(s)
      Takuya Shibayama, Kanya Kusano, Takahiro Miyoshi
    • Organizer
      America Physics Society, Division of Plasma Physics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3次元リコネクション領域におけるプラズモイドの自発的構造形成2017

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      天文学会春季年会
    • Place of Presentation
      福岡県
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] MHD 2D Fast Reconnection Theory Beyond Plasmoid Chain Reconnection2017

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      MR2017
    • Place of Presentation
      愛媛県
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks2016

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      日本地球惑星連合大会
    • Place of Presentation
      千葉県
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks2016

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      Hinode-10
    • Place of Presentation
      愛知県
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] プラズモイド高速リコネクションにおける動的ペチェック過程の役割2016

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      天文学会秋季年会
    • Place of Presentation
      愛媛県
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks2016

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      MPPC Meeting
    • Place of Presentation
      米・プリンストン大
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks2016

    • Author(s)
      柴山拓也、草野完也、三好隆博、Grigory Vekstein
    • Organizer
      AGU Fall meeting
    • Place of Presentation
      米・サンフランシスコ
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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