紫外線偏光分光で拓く太陽上層の大気・磁場構造の探索

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K03935
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 鹿野 良平 国立天文台, JASMINEプロジェクト, 教授 (70321586)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 太陽物理学 / 国際協力 / 人工衛星 / ロケット / プラズマ・核融合

Outline of Annual Research Achievements

太陽物理学における未解決問題「コロナ加熱問題」の解明にとって、現在最も渇望されている観測量は、光球とコロナとの薄い境界層“彩層・遷移層”での磁場情報であり、その状況を紫外線偏光観測で打破しようというのが本研究である。本研究では、日米欧太陽観測ロケット実験Chromospheric LAyer Spectro-Polarimeter(通称CLASP2)で得る電離マグネシウム線(280nm)での偏光分光観測データと中性水素のライマンα線(122nm)での撮像観測データを、偏光・分光・撮像のあらゆる面で解析し、彩層・遷移層の大気構造と磁場構造の定量的な導出の確立を目指している。また併せて、飛翔後に回収された観測装置の機能性能検証も行うことで、今後目指すべき紫外線偏光分光の本格観測の礎を科学的・技術的に構築することを目指している。
2019年4月に成功したCLASP2実験とその科学成果は、観測ロケット実験の実施母体であるNASAにおいても高く評価された。そのため、回収した観測装置そのままながら、新たにスリットスキャンを行う再飛翔実験を行うこととした。COVID-19感染症の拡大により、当初予定していた2020年中には実施できなかったものの、改めて再飛翔実験計画を採択してもらい、十分な感染症対策の末、2021年10月8日に再飛翔を成功させた。太陽面で磁場が卓越した活動領域の２次元面内において、電離マグネシウム線(280nm)などの複数のスペクトル線の偏光分光情報を取得した。複数スペクトル線の解析による縦断面情報と２次元観測とにより、光球・彩層・遷移層を貫く磁束管の3次元構造を取得することできる。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NASAマーシャル宇宙飛行セン ター/アメリカ海洋大気庁(NOAA)/スタンフォード-ロッキード研 究所(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASAマーシャル宇宙飛行セン ター/アメリカ海洋大気庁(NOAA)/スタンフォード-ロッキード研 究所
• [Int'l Joint Research] 宇宙天体物理学研究所(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: 宇宙天体物理学研究所
• [Int'l Joint Research] カナリア諸島天体物理学研究所(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: カナリア諸島天体物理学研究所
• [Int'l Joint Research] 韓国天文研究院(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: 韓国天文研究院
• [Presentation] 太陽観測ロケット実験 CLASP2 & CLASP2.1 (2022)
  • Author(s): 石川遼子, Song Donguk, 岡本丈典, 鹿野良平, 吉田正樹, 浦口史寛, 都築俊宏, 久保雅仁, 篠田一也, 末松芳法, 納富良文, 原弘久, 成影典之, 坂尾太郎, 清水敏文, D. McKenzie, J. Trujillo Bueno, F. Auchere, K. Kobayashi, L. Rachmeler
  • Organizer: 第4回観測ロケットシンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Demonstration of the mapping of chromospheric magnetic fields by CLASP2.1 (2022)
  • Author(s): R. Ishikawa, T. J. Okamoto, R. Kano, T. Tsuzuki, F. Uraguchi, D. Song, D. E. McKenzie, K. Kobayashi, G. Vigil, F. Auchere, J. Trujillo Bueno, L. Rachmeler, C. Bethge, T. Sakao and CLASP2.1 team
  • Organizer: 日本天文学会2022年春季年会
• [Presentation] 宇宙からの太陽磁場測定ミッション (2022)
  • Author(s): 石川遼子, 大場崇義, 岡本丈典, 川畑佑典
  • Organizer: 2021年度太陽研連シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Initial results from the CLASP2.1 sounding rocket experiment (2022)
  • Author(s): 石川遼子, 岡本丈典, Song Donguk, David McKenzie, Javier Trujillo Bueno, Frederic Auchere, 鹿野良平, 浦口史寛, 都築俊宏, Ken Kobayashi, Laurel Rachmeler, Gen Vigil, Christian Bethge, 坂尾太郎, CLASP2.1 Team
  • Organizer: 宇宙科学シンポジウム
• [Presentation] 紫外線偏光分光観測によるコロナ直下までの磁場の網羅的測定 (2021)
  • Author(s): 石川遼子, 岡本丈典, Song Donguk, 川畑佑典, 鹿野良平
  • Organizer: シンポジウム「太陽研究：30 年代の科学研究戦略」
• [Presentation] Mapping solar magnetic fields from the photosphere to the top of the chromosphere by the CLASP2 sounding rocket experiment (2021)
  • Author(s): R. Ishikawa, J. Trujillo Bueno, T. del Pino Aleman, T. J. Okamoto, D. E. McKenzie, F. Auchere, R. Kano, D. Song, L. A. Rachmeler, K. Kobayashi, C. Bethge, B. De Pontieu, CLASP2 team
  • Organizer: 5th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics, Division of Plasma Physics, Association of Asia-Pacific Physical Societies
  • Invited