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2018 Fiscal Year Annual Research Report

From the Sun to the Stars: Building of a Universal Theory of Spots and Flares Based on Numerical and Observational Studies

Research Project

Project/Area Number 16K17671
Research InstitutionNational Astronomical Observatory of Japan

Principal Investigator

鳥海 森  国立天文台, 太陽天体プラズマ研究部, 特任助教 (30738290)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords太陽物理学 / プラズマ物理学 / 磁気流体力学 / 太陽黒点 / 太陽フレア
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題の最終年度となる平成30年度には、初年度の観測研究、2年度目の理論研究をもとに総仕上げとなる研究を行った。
太陽における突発的な磁気エネルギー解放現象である「太陽フレア」のうち、特に強力なイベントは太陽黒点の周辺で生じやすいことが知られている。平成28年度の観測研究では、これまで6年間に生じた大型フレア全てを解析し、太陽黒点の形成過程によって4タイプに大別できることを示した。平成29年度の理論研究では、これら4タイプについて3次元の磁気流体数値シミュレーションによって再現することで、これらの黒点が形成されるには太陽内部で磁場が強くねじられたり複数の磁場が相互作用を起こす必要があることを明らかにした。
これらをもとに、平成30年度には3次元シミュレーションを発展させ、太陽表面磁場の観測データから上空の磁場構造を推定する計算手法(データ駆動型シミュレーション)の研究に取り組んだ。観測上は太陽表面の磁場しか精度良く取得できず、太陽フレアの生じる上空の磁場については推定計算に頼る必要があるが、本研究からその精度を向上させられる可能性が得られた。本研究の成果は国内学会などで報告した。
また、本研究課題で明らかになった太陽フレアの継続時間と黒点磁場構造との対応関係に関して、恒星磁場・恒星フレアの研究者と継続的に議論を行い、太陽で得られた対応関係を恒星観測データへ適用する研究構想を立てた。
さらに、本研究課題の実績が評価されたことで、フレアを生じる太陽黒点に関する総説論文の執筆依頼を受けた。本論文では歴史上の重要な観測研究や理論研究をまとめ、平成30年度中に投稿を完了した。査読ののち平成31年4月に受理され、近日中に出版の予定である。

  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Lockheed Martin Solar Astrophysics Lab/New Jersey Institute of Technology/Naval Research Laboratory(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Lockheed Martin Solar Astrophysics Lab/New Jersey Institute of Technology/Naval Research Laboratory
  • [Int'l Joint Research] Harbin Institute of Technology/Nanjing University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Harbin Institute of Technology/Nanjing University
  • [Int'l Joint Research] University of Vienna(オーストリア)

    • Country Name
      AUSTRIA
    • Counterpart Institution
      University of Vienna
  • [Journal Article] Lifetimes and Emergence/Decay Rates of Star Spots on Solar-type Stars Estimated by Kepler Data in Comparison with Those of Sunspots2019

    • Author(s)
      Namekata Kosuke、Maehara Hiroyuki、Notsu Yuta、Toriumi Shin、Hayakawa Hisashi、Ikuta Kai、Notsu Shota、Honda Satoshi、Nogami Daisaku、Shibata Kazunari
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 871 Pages: 187

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaf471

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Revisiting Kunitomo’s Sunspot Drawings During 1835-1836 in Japan2019

    • Author(s)
      Fujiyama Masashi、Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Kawai Toshiki、Toriumi Shin、Otsuji Kenichi、Kondo Katsuya、Watanabe Yusaku、Nozawa Satoshi、Imada Shinsuke
    • Journal Title

      Solar Physics

      Volume: 294 Pages: 43

    • DOI

      10.1007/s11207-019-1429-3

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Great Space Weather Event during 1872 February Recorded in East Asia2018

    • Author(s)
      Hayakawa Hisashi、Ebihara Yusuke、Willis David M.、Hattori Kentaro、Giunta Alessandra S.、Wild Matthew N.、Hayakawa Satoshi、Toriumi Shin、Mitsuma Yasuyuki、Macdonald Lee T.、Shibata Kazunari、Silverman Sam M.
    • Journal Title

      The Astrophysical Journal

      Volume: 862 Pages: 15

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aaca40

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sunspot drawings by Japanese official astronomers in 1749-17502018

    • Author(s)
      Hayakawa Hisashi、Iwahashi Kiyomi、Fujiyama Masashi、Kawai Toshiki、Toriumi Shin、Hotta Hideyuki、Iijima Haruhisa、Imada Shinsuke、Tamazawa Harufumi、Shibata Kazunari
    • Journal Title

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      Volume: 70 Pages: 63

    • DOI

      10.1093/pasj/psy066

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Solar Ultraviolet Bursts2018

    • Author(s)
      Young P.R.、Tian H.、Peter H.、Rutten R.J.、Nelson C.J.、Huang Z.、Schmieder B.、Vissers G.J.M.、Toriumi S.、Rouppe van der Voort L.H.M. 、Madjarska M.S.、Danilovic S.、Berlicki A.、Chitta L.P.、Cheung M.C.M.、Madsen C.、Reardon K.P.、Katsukawa Y.、Heinzel P.
    • Journal Title

      Space Science Reviews

      Volume: 214 Pages: 120

    • DOI

      10.1007/s11214-018-0551-0

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Solar-C_EUVST: Science Objectives and Collaborations2019

    • Author(s)
      S. Toriumi, T. Shimizu, S. Imada, T. Kawate, C. Quitero Noda, K. Ichimoto, H. Hara, T. Watanabe, Y. Suematsu, Y. Katsukawa, and Solar-C WG, C. Korendyke, H. Warren, T. Tarbell, S. Solanki, L. Teriaca, L. Harra, A. Fludra, F. Auchere, A. Vincenzo, A. Zhukov, et al.
    • Organizer
      1st ASO-S International Workshop
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Solar-C_EUVST科学2:太陽フレア2019

    • Author(s)
      鳥海森
    • Organizer
      太陽研究者連絡会シンポジウム「太陽研究の将来展望」
  • [Presentation] Genesis and Evolution of Flare-productive Sunspots2019

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      Max-Planck Princeton Center (MPPC) Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of Coronal Field Models Using a Flux Emergence Simulation as a Ground-truth Data Set2019

    • Author(s)
      S. Toriumi、S. Takasao、S. Inoue、M.C.M. Cheung、C. Jiang
    • Organizer
      日本天文学会2019年春季年会
  • [Presentation] Flare-productive Active Regions: Data-driven Coronal Field Models and Important Parameters2019

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      Flux Emergence Workshop 2019
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical Modeling of Flare-productive Active Regions2018

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      The 3rd PSTEP International Symposium (PSTEP-3)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Observation and Modeling of Flare-productive Active Regions2018

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 衛星観測と数値シミュレーションから探る黒点磁気リコネクション現象2018

    • Author(s)
      鳥海 森
    • Organizer
      第1回天文プラズマと閉じ込めプラズマの分野連携研究会
  • [Presentation] Dynamics of Flux Emergence: Combining IRIS with Other Observations, Modeling, and New Capabilities2018

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      IRIS-9
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Flare-productive Active Regions: Observations, Modeling, and their Applications2018

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      COSPAR 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] WHAT PHYSICAL PROCESSES DETERMINE THE GOES SXR FLARE DURATIONS?2018

    • Author(s)
      S. Toriumi, J. Reep
    • Organizer
      Hinode-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How Can We Create Flare-producing Sunspots?2018

    • Author(s)
      S. Toriumi
    • Organizer
      AAPPS-DPP 2018
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 太陽黒点の乱対流に駆動された間欠的磁気リコネクションと加熱・ジェット噴出2018

    • Author(s)
      鳥海森、勝川行雄、Mark C.M. Cheung
    • Organizer
      プラズマ・核融合学会
  • [Presentation] Modeling of GOES Soft X-ray Light Curves: Importance of Multi-threaded Nature and Various Timescales2018

    • Author(s)
      S. Toriumi, J. Reep
    • Organizer
      AGU 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 鳥海森ホームページ

    • URL

      http://hinode.nao.ac.jp/user/toriumi/

URL: 

Published: 2019-12-27  

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