彩層磁場計測と深層学習を駆使した太陽コロナ加熱研究
Project/Area Number |
20K04019
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 16010:Astronomy-related
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Research Institution | National Astronomical Observatory of Japan |
Principal Investigator |
岡本 丈典 国立天文台, SOLAR-Cプロジェクト, 助教 (70509679)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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Keywords | 太陽 / 彩層 / 磁場 / 観測ロケット実験 / CLASP2.1 / CLASP2 / 太陽彩層 / 偏光分光観測 / 電離マグネシウム線 / 磁場計測 / ゼーマン効果 / ハンレ効果 / 散乱偏光 / コロナ加熱 / 機械学習 |
Outline of Research at the Start |
太陽観測研究の主題の 1つ「コロナ加熱問題」の解明に向けて、彩層磁場計測と深層学習を駆使した研究を行う。彩層磁場計測はコロナ加熱に大きく寄与していると考えられている波動の性質の理解に不可欠である。また、その波動は太陽面の磁気活動(場所)ごとに異なる顔を持っており、包括的に理解するには膨大な太陽観測データを用いて波動を検出・解析する必要がある。深層学習はその手段であり、これによって波動の統計的理解を目指す。
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Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、太陽観測ロケット実験CLASPが取得した太陽彩層の偏光分光観測データから、太陽彩層の磁場構造やその性質を調べることを第一の課題としている。 まずは、昨年度行われた3度目の飛翔実験(CLASP2.1)のデータ較正を主に推進した。具体的には、ロケットの指向方向、回転方向、及び観測装置の空間分解能を衛星 SDO の同時観測データと比較することで決定し、研究チームに展開、共有した。この情報は CLASP2.1 較正データとして、そのヘッダ部分に格納され、将来世界の研究者に公開されることになっている。現在、このデータを用いて科学研究を推進中である。衛星ひのでの太陽表面磁場情報、CLASP2.1 の彩層磁場情報から、3次元的な太陽磁場の姿を構築しており、表面から上空にかけて弱くなる磁場に加え、表面では弱いが上空では強くなる場所(黒点半暗部付近)なども見られ、研究チームで議論を重ねている。翌年度にかけてその成果が出る見込みである。 また、2019年に打ち上げ実験を行った CLASP2 のデータについて、CLASP チームから 4本の出版論文が出された(偏光較正に関する解析結果、直線偏光の太陽面位置依存性に関する研究、磁場導出手法の開発、直線偏光から磁場の向きを導出する研究)。これらには全て共著者として参加し、データ較正や内容の議論で貢献している。 第二の課題である、深層学習による太陽伝播波動の研究は、若干進展が遅れている。本年はコンピュータを整備し、研究を開始したものの、成果算出には至っていない。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
昨年度飛翔実験を行った CLASP2.1 の初期データ解析の結果、較正データ作成がつつがなく行われ、科学研究に供することができた。このデータを用いて研究チームで解析を進めてられており、概ね順調といえる。 ただ、CLASP 国際チームとはオンラインで会合や議論を進めてはいるものの、ここ数年に渡る新型コロナの影響により、対面での議論や会合は行えておらず、特に本年開催予定であった国際会議は翌年度へ延期となった。
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Strategy for Future Research Activity |
CLASP2.1 の科学データ解析は途上であり、国際会議での発表や論文出版を1つの区切りとして翌年度も進めていく計画である。また、深層学習による太陽波動研究も並行して進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(29 results)
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[Journal Article] Evidence for the Operation of the Hanle and Magneto-optical Effects in the Scattering Polarization Signals Observed by CLASP2 across the Mg II h and k Lines2023
Author(s)
Ryohko Ishikawa, Javier Trujillo Bueno, Ernest Alsina Ballester, Luca Belluzzi, Tanausu del Pino Aleman, David E. McKenzie, Frederic Auchere, Ken Kobayashi, Takenori J. Okamoto, Laurel A. Rachmeler, Donguk Song
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 945
Issue: 2
Pages: 125-125
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Tomography of a Solar Plage with the Tenerife Inversion Code2023
Author(s)
Hao Li, Tanausu del Pino Aleman, Javier Trujillo Bueno, Ryohko Ishikawa, Ernest Alsina Ballester, David E. McKenzie, Frederic Auchere, Ken Kobayashi, Takenori J. Okamoto, Laurel A. Rachmeler, Donguk Song
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 945
Issue: 2
Pages: 144-144
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Polarization Accuracy Verification of the Chromospheric LAyer SpectroPolarimeter2022
Author(s)
Donguk Song, Ryohko Ishikawa, Ryouhei Kano, David E. McKenzie, Javier Trujillo Bueno, Frederic Auchere, Laurel A. Rachmeler, Takenori J. Okamoto, Masaki Yoshida, Ken Kobayashi, Christian Bethge, Hirohisa Hara, Kazuya Shinoda, Toshifumi Shimizu, Yoshinori Suematsu, Bart De Pontieu, et al.
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Journal Title
Solar Physics
Volume: 297
Issue: 10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Quiet Sun Center to Limb Variation of the Linear Polarization Observed by CLASP2 Across the Mg II h and k Lines2022
Author(s)
L. A. Rachmeler, J. Trujillo Bueno, D. E. McKenzie, R. Ishikawa, F. Auchere, K. Kobayashi, R. Kano, T. J. Okamoto, C. W. Bethge, D. Song, E. Alsina Ballester, L. Belluzzi, T. del Pino Aleman, A. Asensio Ramos, M. Yoshida, T. Shimizu, A. Winebarger, A. R. Kobelski, G. D. Vigil, B. De Pontieu, N. Narukage, et al.
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Journal Title
The Astrophysical Journal
Volume: 936
Issue: 1
Pages: 67-67
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Mapping solar magnetic fields from the photosphere to the base of the corona2021
Author(s)
R. Ishikawa, J. Trujillo Bueno, T. del Pino Aleman, T. J. Okamoto, D. E. McKenzie, F. Auchere, R. Kano, D. Song, M. Yoshida, L. A. Rachmeler, K. Kobayashi, H. Hara, M. Kubo, N. Narukage, T. Sakao, T. Shimizu, Y. Suematsu, C. Bethge, B. De Pontieu, A. Sainz Dalda, D. V. Genevieve, A. Winebarger et al.
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Journal Title
Science Advances
Volume: 7
Issue: 8
Pages: 8-8
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Optical design of the Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter (CLASP2)2020
Author(s)
T. Tsuzuki, R. Ishikawa, R. Kano, N. Narukage, D. Song, M. Yoshida, F. Uraguchi, T. J. Okamoto, D. McKenzie, K. Kobayashi, L. Rachmeler, F. Auchere, J. Trujillo Bueno
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Journal Title
Proceedings of the SPIE
Volume: 11444
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Demonstration of the mapping of chromospheric magnetic fields by CLASP2.12022
Author(s)
R. Ishikawa, T. J. Okamoto, R. Kano, T. Tsuzuki, F. Uraguchi, D. Song, D. E. McKenzie, K. Kobayashi, G. Vigil, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, L. Rachmeler, C. Bethge, T. Sakao, and CLASP2.1 team
Organizer
日本天文学会春季年会
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[Presentation] Demonstration of Chromospheric Magnetic Mapping with CLASP2.12021
Author(s)
D. E. McKenzie, R. Ishikawa, J. Trujillo Bueno, F. Auchere, K. Kobayashi, A. Winebarger, R. Kano, D. Song, T. J. Okamoto, L. Rachmeler, B. De Pontieu, G. Vigil, L. Belluzzi, E. Alsina Ballester, T. del Pino Aleman, C. Bethge, T. Sakao, J. Stepan
Organizer
Hinode-14 meeting
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