• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Study of the onset mechanism of the solar flares based on the chromospheric magnetic field observation and the novel numerical modeling

Research Project

Project/Area Number 21J14036
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 16010:Astronomy-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

山崎 大輝  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2021-04-28 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywordsフィラメント磁場 / 彩層磁場診断 / 観測装置開発 / 可視近赤外偏光分光観測 / 太陽フレア / 磁気流体モデリング / 磁気流体シミュレーション
Outline of Research at the Start

太陽フレアは、太陽の外層大気であるコロナに蓄積された磁気エネルギーが突発的に解放される爆発現象である。フレアは、コロナ中の捻れた磁力線構造、フラックスロープの噴出が駆動する。ゆえに、フレア発生機構の解明には、フラックスロープの形成過程と噴出に至る不安定化メカニズムを理解することが重要となる。本研究では、フラックスロープに支えられた低温高密プラズマ雲、フィラメント磁場のダイナミクスを直接観測から診断し、その力学非平衡化過程を世界で初めて観測的に明らかにする。さらに、3次元コロナ磁場の数値モデリングを行い、観測フィラメント磁場との比較および、磁気流体不安定評価も行う。

Outline of Annual Research Achievements

太陽フレアは、太陽の外層大気であるコロナに蓄積された大量の磁気自由エネルギーが約30分で突発的に解放される爆発現象である。太陽フレアは、コロナ中の 捻れた磁力線構造であるフラックスロープの噴出が駆動することが明らかになっている。ゆえに、フレア発生機構の解明には、フラックスロープの形成過程と噴 出に至る不安定化メカニズムを理解することが重要となる。
本研究は、太陽フレアの発生機構の解明を目的とし、数値的及び観測的なアプローチから研究を遂行した。前者については太陽フレアに関わるフラックスロープの加速メカニズムについて定量的な調査を行った。その結果、先行研究で加速メカニズムの候補とされてきた磁気流体不安定性の寄与を検証しただけでなく、磁気リコネクションに伴う局所的な磁気圧及び磁気張力の増大によるフラックスロープ加速モデルを提案した。また、後者については前年度までに開発を進めてきた京都大学飛騨天文台のドームレス太陽望遠鏡近赤外偏光分光観測装置を用いた光球と彩層に感度をもつ近赤外戦領域の複数のスペクトルの同時観測を行った。解析の結果、フラックスロープの磁力線構造を決定する磁場強度と磁場配位について異なる複数の高度の磁場情報の同時診断から観測的に制限を加えることに成功した。両者とも研究成果は、複数の国内外の研究会にて報告を行っただけでなく査読論文として受理された。また、以上の内容をまとめて博士学位論文とし、学位審査に通過した。

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] New Jersey Institute of Technology(米国)

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Unified Relationship between Cold Plasma Ejections and Flare Energies Ranging from Solar Microflares to Giant Stellar Flares2023

    • Author(s)
      Kotani, Yuji; Shibata, Kazunari; Ishii, Takako T. ; Yamasaki, Daiki ; Otsuji, Kenichi ; Ichimoto, Kiyoshi ; Asai, Ayumi
    • Journal Title

      Astrophysical Journal

      Volume: 943 Issue: 2 Pages: 143-143

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acac76

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Magnetic Field of Solar Dark Filaments Obtained from He I 10830 A Spectro-polarimetric Observation2023

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki、Huang Yuwei、Hashimoto Yuki、 Denis P. Cabezas、 Kawate Tomoko、UeNo Satoru、Ichimoto Kiyoshi
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Inductively Coupled Plasma System for Investigating Spectropolarimetric Responses of Solar Plasmas to Anisotropic Fields2023

    • Author(s)
      Kawate, T., Nakano, H., Huang, Y., Yamasaki, D., Ichimoto, K., Goto, M., UeNo, S., Kimura, G., Simons, J., J., Kawamoto, Y.
    • Journal Title

      Plasma and Fusion Research: Rapid Communications

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Thermodynamic properties of small flares in the quiet Sun observed by Hα and EUV: plasma motion of the chromosphere and time evolution of temperature / emission measure2023

    • Author(s)
      Kotani Yuji、Ishii T. Takako、Yamasaki Daiki、Otsuji Kenichi、Ichimoto Kiyoshi、Asai Ayumi、Shibata Kazunari
    • Journal Title

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      Volume: -

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Data-constrained Magnetohydrodynamic Simulation of the X1.0 Solar Flare of 2021 October 282022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki、Inoue Satoshi、Bamba Yumi、Lee Jeongwoo、Wang Haimin
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 940 Issue: 2 Pages: 119-119

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac9df4

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Polarization calibration of the Tandem Etalon Magnetograph of the Solar Magnetic Activity Research Telescope at Hida Observatory2022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki、Nagata Shin’ichi、Ichimoto Kiyoshi
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 74 Issue: 6 Pages: 1344-1355

    • DOI

      10.1093/pasj/psac072

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 飛騨天文台DST垂直分光器を用いたHe I 10830 A偏光分光空間スキャン観測によるダークフィラメント磁場診断2023

    • Author(s)
      山崎大輝, 黄于蔚, 橋本裕希, Cabezas Denis, 川手朋子, 上野悟, 一本潔
    • Organizer
      日本天文学会2023年春季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Observational and Numerical Studies of Solar Coronal Magnetic Field2023

    • Author(s)
      山崎大輝
    • Organizer
      太陽研究者連絡会シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 新赤外線カメラの性能評価と比較2023

    • Author(s)
      山崎大輝, 黄于蔚, 橋本裕希, 松田有輝, 白戸春日, Cabezas Denis, 永田伸一, 上野悟, 一本潔
    • Organizer
      飛騨天文台ユーザーズミーティング
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation of the magnetic field structure of dark filaments by using a spectro- polarimetric observation with He I 1083 nm2022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki, Huang Yuwei, Cabezas P. Denis, UeNo, Satoru, Kawate Tomoko, Ichimoto Kiyoshi
    • Organizer
      Solar Polarization Workshop 10
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 飛騨天文台 DST 搭載の赤外カメラ評価と垂直分光器を用いた He I 10830 Aによるダークフィラメントの偏光観測2022

    • Author(s)
      山崎大輝, 一本潔, 黄于蔚, 橋本裕希, 松田有輝, 白戸春日, Cabezas Denis, 上野悟, 永田伸一
    • Organizer
      日本天文学会2022年秋季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 活動領域 NOAA12887 におけるフィラメント噴出を伴う X1.0 フレアのデータ拘束型磁気流体シミュレーション2022

    • Author(s)
      山崎大輝, 井上諭, Wang Haimin
    • Organizer
      日本天文学会2022年秋季年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A Data-based Magnetohydrodynamic Simulation of the X1.0 Solar Flare of 2021 October 282022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki, Inoue Satoshi, Wang Haimin
    • Organizer
      Plasma Explosions in the Universe
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Data-based Magnetohydrodynamic Simulation of the X1.0 Solar Flare of 2021 October 282022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki, Inoue Satoshi, Wang Haimin
    • Organizer
      COSPAR
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Data-based Magnetohydrodynamic Simulation of the X1.0 Solar Flare of 2021 October 282022

    • Author(s)
      Yamasaki Daiki, Inoue Satoshi, Wang Haimin
    • Organizer
      JpGU
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 飛騨天文台SMART/T4の偏光特性の日中変化2022

    • Author(s)
      山崎 大輝, 永田 伸一, 一本 潔
    • Organizer
      太陽研究者連絡会シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 地上望遠鏡を用いた、彩層磁場の高精度・高時間分解観測2021

    • Author(s)
      山崎 大輝
    • Organizer
      Solar-X検討セミナー
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Onset Mechanism of the Successive M-class Solar Flares in the Solar Active Region 12673 Based on a Nonlinear Force-Free Modeling2021

    • Author(s)
      Yamasaki, D., Inoue, S., Ishii, T., T., Asai, A., Nagata, S., Ichimoto, K.
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Investigation on the Evolution of the Nonpotential Magnetic Field and the Onset Mechanism of the Successive M-class Solar Flares in the Active Region NOAA 12673 Based on a Nonlinear Force-Free Modeling2021

    • Author(s)
      Yamasaki, D., Inoue, S., Kusano, K., Ishii, T., T., Asai, A., Nagata, S., Ichimoto, K.
    • Organizer
      AGU Fall meeting 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 飛騨天文台ドームレス太陽望遠鏡偏光分光観測装置搭載の近赤外カメラ精度評価2021

    • Author(s)
      山崎 大輝, 一本 潔, 黄 于蔚, Cabezas Denis, 上野 悟, 永田 伸一, 川手 朋子
    • Organizer
      日本天文学会2021年秋季年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-05-27   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi