2017 Fiscal Year Annual Research Report
Theoretical study on the dynamics and heating in the solar chromosphere
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15H03640
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
横山 央明 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00311184)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 天文 / 太陽物理学 / プラズマ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、太陽彩層における、プラズマ・磁場・放射が織りなす物理現象について数値シミュレーションを用いて解明し、Solar-C 衛星計画のための理論的裏付けを準備することを目的とする。具体的には、非局所熱力学平衡（NLTE）状態の輻射輸送を含む多次元磁気流体シミュレーションコードを構築し、(1) 彩層中の波動生成・伝播・熱化過程や、(2) スピキュールと呼ばれるジェット現象の解明、(3) 彩層加熱の問題に挑む。
2017年度（およびその繰り越し期間）は、以下の研究を実施した。まず基盤研究全体の目標である、非局所熱力学平衡効果入りコード開発について、1次元磁気流体での開発に成功した。具体的には、高次元にした場合でも現実的に計算を実行できる、Carlsson & Leenaarts (2012)による近似法をもちいた実装によるコードを開発した。このコードを用いた具体的な課題として、太陽彩層中でのAlfven波（磁気的横波）の伝播とそのモード変換による加熱とを調べた。観測とよく合う輻射量を実現したが、従来の標準モデルより温度が低い大気が実現した。これは波動モード変換による衝撃波が非定常的に伝播することで説明可能であることをしめした。このことの観測的な検証方法も合わせて検討した。この結果の一部は、大学院生の修士論文となったのと、査読論文として現在投稿中である。スピキュールについては、背の高い一群について世界で初めて輻射磁気流体計算で実現するとともに、磁気ねじれによる加速モデルを提言した。またスピキュール中の高周波数の横波がひので衛星で観測されているが、それを説明するモデルを提案しシミュレーションで検証して出版した。また太陽コロナ・太陽風の波動において圧縮性が重要であることを提言し、その伝播・不安定・乱流化・散逸をすべて取り扱うモデルを作成し、太陽表面から地球までを解くシミュレーションを実施して出版した。
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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
2017年度も6本査読論文を出版することができ、本基盤研究による出版論文数は累計で21本となった。全体的には、予定していた個別課題を順次すすめ査読論文として投稿・出版しており概ね順調であるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
非局所熱力学平衡（NLTE）効果入りコード開発について、1次元磁気流体での開発に成功し彩層波動に応用した論文につき投稿中であるのでその出版作業をすすめるとともに、2次元・3次元への拡張を確実に進めたい。コード開発と並行して、NLTE効果実装が古いコードで2次元彩層波動の研究もすすめる予定である。
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