2017 Fiscal Year Annual Research Report
The Origin of Sunspot: Exploration by Local and Global MHD Numerical Models
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15K17611
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| Research Institution | Aichi University of Education |
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Principal Investigator |
政田 洋平 愛知教育大学, 教育学部, 講師 (30590608)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 太陽 / ダイナモ / 電磁流体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究（平成27年度から29年度にかけて実施）の目的は太陽黒点の起源を解明することである。太陽対流層を模擬したシミュレーションモデルで『対流層での黒点形成』を実現し、観測結果との定量的な比較から黒点の形成メカニズムに物理的に迫ることを第一の目標に掲げた。また、その理解に根ざし、太陽ダイナモ理論を再構築し、太陽活動の中長期変動とその影響を受ける地球環境の共進化を理解するための強固な土台を築くことも目標とした。
・平成27年度は、対流層と放射層からなる太陽内部をモデリングしたグローバルな二層ダイナモシミュレーションで、ダイナモの励起条件や、磁場構造さらにはzonal流の性質の回転率に対する依存性をパラメトリックに調べた。その結果、それらの性質が「ロスビー数」に強く依存することを明らかにした（Mabuchi, Masada & Kageyama 2015, ApJ）。
・平成28年度は、太陽型の強密度成層を課したボックス型の熱対流ダイナモシミュレーションで、対流ダイナモ生成磁場の密度成層の強さに対する依存性を調べた。その結果、強密度成層下の熱対流ダイナモによって、対流層表面付近で黒点状の磁束集中構造が自発的に形成されることを初めて明らかにした（Masada & Sano 2016, ApJL）。この研究は、「対流」から「ダイナモ」,「表面での磁束集中構造の形成」までを自己無撞着な計算で追うことに成功した初めての例である。
・平成29年度は、前年度までの研究で得た知見に基づき、ボックス型の熱対流ダイナモ計算で、ダイナモ及びその帰結での表面磁束集中構造の形成が、ロスビー数に対してどのように依存するかを調べた。その結果、Ro = 0.03付近にダイナモ励起の臨界値が存在することを見出した（Bushby, Kapyla, Masada+18; Masada & Sano 2018 in prep.）
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