太陽フレアおよびコロナ質量放射にともなう高エネルギー粒子の生成

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11640290
• Research Institution: RIKKYO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 吉森 正人 立教大学, 理学部, 教授 (30062657)
• Keywords: 太陽フレア / 粒子加速 / X線・ガンマ線 / 磁気プラズマの爆発 / コロナ質量放出

Research Abstract

2000年を中心とする太陽活動極大期では、大きな太陽面の爆発現象が観測されたが、中でも1997年11月6日のフレアでは同時に強いコロナ質量放出が発生し、X線、ガンマ線、中性子そして高エネルギー粒子の精密なデータが、陽光、Compton Gamma-Ray ObservatoryおよびACEなどの人工衛星により得られた。これらの結果から下記の点が明らかにされた、高エネルギー太陽現象の解明に大きな手がかりを与えた。
(1)硬X線画像は、典型的な2つ目玉構造を示すが、時間とともに硬X線源間の距離が広がっていく。これは、フレアをひきおこす磁気再結合点が、フレアの発展に伴いコロナ中をゆっくりと上昇していくことを示唆する。
(2)ガンマ線スペクトルは、強い数本のライン構造を示すが、ライン強度の比から推定された加速イオンのエネルギースペクトルはハードなE^<-3>のベキ関数となり、高エネルギー粒子が、フレア時に効率よく生成されたことを示す。
(3)陽電子消滅による511keVラインが観測されたが、ラインの幅と形状から求められたプラズマ温度は240万度、密度は10^<14>cm^3以上であることがわかる。
(4)10MeV以上の高エネルギーガンマ線が検出されたが、30MeV以下では電子の制動放射、それ以上では中性パイ中間子の崩壊ガンマ線が支配的である。これは陽子が300MeV以上にまで加速されたことを示している。
(5)惑星間空間へ放出された大量の高エネルギー粒子は、コロナ質量放出によるものと考えられ、特に高速のコロナ質量放出の前面に形成される衝撃波による統計加速が高エネルギー粒子の発生に有効であると考えられる。

Research Products

• [Publications] M.Yoshimori: "Solar Gamma-Ray Flares in the 23^<rd> Solar Maximum"26^<th> International Cosmic Ray Conf..
• [Publications] M.Yoshimori: "Photospheric He-3 to H Abundance Ratio Derived from Gamma-Ray Line Observation"26^<th> International Cosmic Ray Conf..
• [Publications] M.Yoshimori: "Yohkoh Observation of a Gamma-Ray Flare on November 6, 1997"Adv. Space Res..
• [Publications] M.Yoshimori: "Impulsive and Extended Acceleration in 1997 November 6 Flare"Adv. Space Res.. (in press).
• [Publications] M.Yoshimori: "Characteristics of Yohkoh X-Ray flares and Charge States of SEP Fe Ions"Adv. Space res.. (in press).
• [Publications] G.H.Share: "Gamma-Ray Line Observations of the 2000 July 14 Flare and SEP Impact on the Earth"Solar Phys.. (in press).