2018 Fiscal Year Annual Research Report

Understanding magnetic flux cancellation on the solar surface

Research Project

Project/Area Number	15K17618
Research Institution	National Astronomical Observatory of Japan
Principal Investigator	久保雅仁国立天文台, SOLAR-C準備室, 助教 (80425777)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2019-03-31
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、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。磁束相殺現象とは、反対極性の磁気要素が衝突した後に太陽表面から消えてしまう現象で、太陽のいたるところで様々な空間スケールで観測され、効率の良い磁束消失過程として重要視されている。また、上空での加熱現象が頻繁に観測されることも知られている。この目的のために、米国国立太陽観測所サクラメントピーク天文台の太陽磁場観測装置、「ひので」衛星、NASAのIRIS衛星との共同観測を組織した。平成28年度と29年度に、それぞれ10日程度の共同観測を実施し、静穏領域、ダークフィラメント形成領域、磁気浮上領域で起きた磁束相殺現象を良好なシーイング状態で観測することに成功した。この共同観測では、高い時間分解能を狙うためにスリットスキャン分光器の観測視野を絞ったが、発生予測が困難である磁気浮上領域においても、全ての観測装置で同じ磁束相殺現象を捉える非常に貴重な観測となった。磁束相殺現象が起こり、太陽表面で磁束量が減少し始めるのとほぼ同時に、低温のジェット現象が繰り返し発生し、その低温ジェットに沿って、衝撃波を示唆するスペクトルのノコギリ状の時間発展が継続することを捉えた。また、着目した領域に限らず、正負の磁気要素の接触する領域では増光現象が頻繁に観測され、太陽表面付近での加熱を示唆するスペクトル線が得られている。これらの結果から、磁束相殺現象に伴い、太陽表面付近で繰り返し起こる磁気リコネクションによって、上空で低温のジェットや衝撃波が繰り返し形成されるという新たな知見を得た。一方、磁束相殺現象に伴う太陽表面での磁束減少は、上空での活動現象が見られない時間帯でも継続することから、上空の活動現象を引き起こす磁力線と太陽表面から消失する磁力線は必ずしも一致しないことが分かった。