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2015 Fiscal Year Research-status Report

太陽磁場の消失過程の解明

Research Project

Project/Area Number 15K17618
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

久保 雅仁  国立天文台, 太陽天体プラズマ研究部, 助教 (80425777)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords太陽物理学 / 電磁流体力学 / 磁気リコネクション / 太陽磁気活動 / 偏光分光観測
Outline of Annual Research Achievements

本研究は、太陽表面で磁場消失を引き起こす、磁束相殺現象に関する磁力線の変化を3次元的に得ることで、太陽における磁場の消失過程を理解することを目的としている。このために、地上の太陽磁場観測装置、「ひので」衛星、NASA の太陽観測衛星IRISとの共同観測を実施し、高さの異なる太陽大気層での磁束消失のタイミングの差や増光のタイミングの差を計測することで、磁力線の上下運動を推測することを計画している。
この共同観測の鍵となる、サクラメントピーク天文台での観測のプロポーザルを米国国立太陽観測所に提出し、平成28年6月1日~10日の観測が受理された。サクラメントピーク天文台の関係者と観測の詳細計画について議論し、太陽表面・彩層底部・彩層中層の磁場の変化を40秒以下という高い時間分解能で観測できる計画を立案することができた。また、共同観測を計画しているIRIS 衛星及び「ひので」衛星のデータベースから、磁束消失現象を両衛星で同時に観測している例を探し出した。太陽表面の磁場が消失していることが「ひので」衛星で観測された時刻付近で、彩層・遷移層での増光が起き、さらに非常に高速のフローが発生していることをIRIS衛星の分光観測で捉えることに成功した。この結果は、磁束消失現象が起きている上層大気で、磁気リコネクションが起きていることを示唆する。これに、サクラメントピーク天文台での高速磁場観測の結果が加わり、異なる大気層での磁場の消失タイミングの違いを捉えることができれば、どの大気層で磁場のつなぎ替えが起きているかを特定し、磁束消失のメカニズムの理解に迫れると考えている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度の計画の中で最も重要な達成項目であった、サクラメントピーク天文台での共同観測へのプロポーザルを予定期日に提出し、無事に8日間の観測が受理された。また、共同観測データを解析するための準備でも、画像データと比べて扱いが難しいと言われているIRIS衛星の分光データを用いて、具体的な磁束相殺現象の解析を実施することができた。この解析結果から、磁束相殺現象に関連して、上空の太陽彩層・遷移層で増光が起きるだけでなく、高速のフローが発生していることが分かった。増光のタイミングだけでなく、フローの向きも、磁気リコネクションが起きている大気層を特定するのに有用だと考えられ、より詳細に磁束相殺現象に関する磁力線の変化を3次元的に得ることができる可能性が高まった。これらの点を踏まえて、研究計画は全くの遅延なく順調に進展していると判断した。

Strategy for Future Research Activity

まずは、平成28年6月に予定されている1回目の共同観測を成功させる。このため、「ひので」衛星及びIRIS衛星に共同観測計画を提案する。また、共同観測期間中は、サクラメントピーク天文台に赴き、取得データの確認を行いつつ共同観測の指揮をとる。共同観測結果をまとめ、平成28年度後半に米国国立太陽観測所本部を訪問し、コアメンバーと較正方法の確認及び観測結果の解釈について議論を行う。この議論を基に、国内外の研究会で成果を報告すると共に、平成29年度初頭に計画している2 回目の共同観測にフィードバックをかける。
平成27年9月に太陽観測ロケット実験CLASPで取得した高時間分解能の彩層動画で、非常に高速のジェット現象が同じ場所で繰り返し起きていることを発見した。5分間という短い観測時間の中で、活動領域・静穏領域を問わずに色々な領域で、この様な現象が発生していることが分かっている。磁束相殺現象に伴って、上空の太陽大気層でジェット現象や増光現象が頻繁に観測されることはよく知られており、高時間分解能の磁場観測の利点を活かして、CLASPで発見した高速・短時間スケールのジェット現象と磁束相殺現象やIRISで見られる高速フローとの関係を調べることも重要な研究課題である。したがって、当初の研究計画には無かったが、新たに発見した高速ジェット現象との関係という観点も含めて磁束相殺現象の解析を進め、査読論文にまとめる。
研究を遂行する上で問題となり得るのは、天候不良のために、平成28年6月の観測で全くデータが取得できないことである。この場合は、すぐにプロポーザルを再提出して、米国国立太陽観測所本部を訪問する代わりに平成29年度後半に共同観測を実施する。

Causes of Carryover

平成28年3月15日から17日に日本天文学会春季年会へ参加するための旅費として計上していた分が、4月支払いとなったために次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

日本天文学会春季年会への旅費。

  • Research Products

    (2 results)

All 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] 米国国立太陽観測所(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      米国国立太陽観測所
  • [Presentation] How and where is magnetic flux removed from thesolar surface?2015

    • Author(s)
      Masahito Kubo
    • Organizer
      Workshop on Physics and Diagnostics of Emerging Flux Regions
    • Place of Presentation
      国立天文台(東京都、三鷹市)
    • Year and Date
      2015-10-15 – 2015-10-16

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2022-01-27  

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