2020 Fiscal Year Research-status Report
非線形拡散過程を考慮した銀河宇宙線太陽変調モデルの構築とその汎用化
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20K03956
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| Research Institution | Ibaraki National College of Technology |
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Principal Investigator |
三宅 晶子 茨城工業高等専門学校, 国際創造工学科, 准教授 (00613027)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 銀河宇宙線 / 太陽風 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和２年度は、銀河宇宙線陽子の精密太陽変調モデルの構築を目的とし、緯度依存性を持つ非一様太陽風の数値モデル化と、非線形拡散過程を考慮した太陽圏内銀河宇宙線伝播コードへの導入を進めた。予備的研究の段階で、NASA（OMNI Web）の提供する地球近傍での太陽風速度と太陽黒点数の観測データをパラメータとする非一様太陽風数値モデルは構築できていた。しかし、黒点数は周期毎に最大値が変化する特徴を持っているため、太陽活動周期が半周期経過し、その周期の最大値が明らかになるまでは太陽風数値モデルを立てられない問題があった。そこで今回、新たな試みとして黒点数の代わりにWilcox太陽観測所が提供する惑星間空間磁場のカレントシートの傾きを用いて非一様太陽風の数値モデル化を試みた。カレントシートの傾きはどの太陽活動期でも最大７５度程度になることがこれまでの観測でわかっている。そのため、各周期におけるカレントシートの傾きの最大値は一定と仮定しても、推定される太陽風速度の緯度依存性に与える影響は小さいと考えた。実際、地球近傍での太陽風速度と惑星間空間磁場のカレントシートの傾きをパラメータとする新しい非一様太陽風数値モデルは、これまでのモデルと同程度に再現性が良く、前述の課題も解決することができた。現在、この新非一様太陽風数値モデルを非線形拡散過程を考慮した太陽圏内銀河宇宙線伝播モデルへ導入し、銀河宇宙線陽子のエネルギースペクトルの算出と観測結果との比較とモデルの検証を重ねている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウィルスの流行により所属先での教育活動に要するエフォートが増大し、当初見込んでいたほどに研究時間を確保できなかった。また、太陽活動周期が半周期経過するまでは太陽風モデルを立てられない課題を解決するために、当初の計画よりも非一様太陽風数値モデルの改良を優先した。そのため、銀河宇宙線陽子の精密太陽変調モデルの構築が未完了となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前述の理由により、銀河宇宙線陽子の精密太陽変調モデルの構築は、引き続き令和３年度に持ち越しとする。計算資源を最大限に活用し、銀河宇宙線電子、陽電子、ヘリウムにも順次計算を展開し、各種観測結果との総合的な比較・検証を重ねる。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの流行による国内外学会のオンライン開催や研究の遅れにより、当初予定していた国際会議等への参加を断念した。その分研究設備を充実させたが、残額が生じた。次年度以降の旅費に充てる予定である。
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