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2023 Fiscal Year Annual Research 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

Research Project

Project/Area Number 20K03956
Research InstitutionIbaraki National College of Technology

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)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords銀河宇宙線 / 太陽風 / 磁気乱流 / シミュレーション
Outline of Annual Research Achievements

太陽風速度の緯度依存性と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の開発において、AMS-02やCALETによる最新の観測結果との比較検討と、本太陽変調モデルの検証に有用なCALETによる低エネルギー粒子観測のデータ解析が進んだ。AMS-02の観測した2019年10月までの陽子強度および2021年11月までの電子強度、CALETの観測した2022年4月までの陽子・電子計数率との比較の結果、本太陽変調モデルは太陽活動減退期における宇宙線強度変動を概ね再現できるが、太陽活動増進期は観測よりも早いペースで強度低下し、ヒステリシス構造の再現性が低くなることが明らかになった。この結果はこれまで予想されていた太陽活動減退期・増進期で異なるカレントシート構造の違いのみでは太陽変調22年周期変動のヒステリシス構造を説明できないことを意味している。一方でSolar Orbiterにより内部太陽圏の乱流磁場観測が進み、乱流磁場成分の動径方向依存性に異方性があることが明らかになってきた。この効果も含めて現行の太陽変調モデルにはまだ改良の余地があり、今後も引き続きモデルの改良を継続し、太陽活動全期間の観測が再現可能な太陽変調モデルの構築を進める。なお、太陽活動減退期にあたる2015年10月から2021年5月までのCALETによる低エネルギー粒子観測結果はPhysical Review Lettersにて成果報告した。ドリフト効果を考慮した太陽変調モデルによる再現にも成功し、ドリフト効果が太陽変調現象に大きな役割を果たしていることを示す定量的な証拠が得られた。
その他、宇宙線エネルギースペクトルの汎用関数パラメータを公開するためのデモサイトの制作が完了した。汎用関数パラメータリストは、本研究成果を論文として報告し次第、データ公開サイトにて公開する。

  • Research Products

    (9 results)

All 2023 Other

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

  • [Int'l Joint Research] NASA/GSFC/Washington University/University of Maryland(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASA/GSFC/Washington University/University of Maryland
    • # of Other Institutions
      2
  • [Int'l Joint Research] INFN/University of Pisa/University of Padova(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      INFN/University of Pisa/University of Padova
    • # of Other Institutions
      3
  • [Journal Article] Charge-Sign Dependent Cosmic-Ray Modulation Observed with the Calorimetric Electron Telescope on the International Space Station2023

    • Author(s)
      Adriani O., Akaike Y., ..., Miyake S., ..., Munakata K. et al. (CALET Collaboration)
    • Journal Title

      Physical Review Letters

      Volume: 130 Pages: 211001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.130.211001

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Cosmic-Ray Modulation during Solar Cycles 24-25 Transition Observed with CALET on the International Space Station2023

    • Author(s)
      Shoko Miyake, Kazuoki Munakata and Yosui Akaike for the CALET collaboration
    • Journal Title

      Proceedings of 38th International Cosmic Ray Conference - PoS(ICRC 2023)

      Volume: - Pages: 1253

    • DOI

      10.22323/1.444.1253

    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Cosmic-Ray Modulation during Solar Cycles 24-25 Transition Observed with CALET on the International Space Station2023

    • Author(s)
      Shoko Miyake, Kazuoki Munakata, Yosui Akaike, for the CALET Collaboration
    • Organizer
      38th International Cosmic Ray Conference (ICRC 2023)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 太陽圏内における宇宙線伝播を探る-最新観測結果とその解釈-2023

    • Author(s)
      三宅晶子, 宗像一起, 赤池陽水, 鳥居祥二, 他 CALETチーム
    • Organizer
      「宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河 2023」研究会
    • Invited
  • [Presentation] CALETの観測結果を用いた第24-25期太陽活動 遷移期間における太陽変調の理論的検証2023

    • Author(s)
      三宅晶子, 宗像一起, 片岡龍峰, 加藤千尋, 鳥居祥二, 中平 聡志, 寺澤敏夫, 赤池陽水, 小林兼好, 他 CALETチーム
    • Organizer
      日本物理学会第78回年次大会
  • [Presentation] Modeling the solar modulation of galactic cosmic rays based on the latest observation results by CALET on the International Space Station2023

    • Author(s)
      S. Miyake, K. Munakata, Y. Akaike, for the CALET Collaboration
    • Organizer
      AGU Fall Meeting 2023
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] [プレスリリース]研究成果発表(三宅 晶子 電気・電子系 准教授)

    • URL

      https://www.ibaraki-ct.ac.jp/info/archives/65791

URL: 

Published: 2024-12-25  

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