Direct estimation of turbulent transport coefficients in solar mean-field dynamo models

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K14756
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Iijima Haruhisa 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特任助教 (90783952)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 乱流 / 太陽 / 磁場 / 光球 / ダイナモ

Outline of Final Research Achievements

Many studies have been conducted on the mean-field model that simulates plasma turbulence associated with thermal convection to elucidate the solar dynamo. However, the turbulent transport parameters, the free parameters in the mean-field model, have been adjusted in almost all studies to maintain consistency between the model and observations. In this study, we aim to directly evaluate the turbulent transport parameters in the mean-field model of the solar surface based on radiative magnetohydrodynamic simulations that allow an accurate approximation of the solar surface magneto-convection.

Free Research Field

天文学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

太陽ダイナモ問題は太陽における最古の未解決問題の一つである。黒点は強大な磁場を持ち、フレアに代表される太陽爆発現象、ひいては各種宇宙天気擾乱のエネルギー源となっている。この黒点を生み出す太陽ダイナモ機構の解明が、太陽物理学上の長年の課題である。本研究では、太陽表面の正確な近似が可能な3次元輻射磁気流体モデルを利用することで、これまで経験的に扱われてきた太陽表層のプラズマ乱流を定量的に扱う枠組みを確立することが出来た。これにより、今後の太陽ダイナモ研究の定量性と物理的理解を高めるための基盤と、より観測的な制約が少ない恒星ダイナモモデルの構築へ向けた足がかりを作ることが出来たと考えている。