彩層磁場計測と深層学習を駆使した太陽コロナ加熱研究

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K04019
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: 岡本 丈典 国立天文台, SOLAR-Cプロジェクト, 助教 (70509679)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 太陽 / 観測ロケット / CLASP2 / 太陽観測衛星 / IRIS / 彩層 / 磁場 / 波動

Outline of Annual Research Achievements

2019年に実施した太陽観測ロケット実験 CLASP2 の取得データ、及び太陽観測衛星 IRIS による共同観測データを合わせた解析を主に実施した。これは本研究課題である、太陽彩層・コロナ加熱のメカニズム解明につながる彩層コロナ中のエネルギー輸送・散逸現象を理解するためのものである。
2020年度の解析で、CLASP2 のストークス V プロファイルの時系列データから磁場強度の時間変化を導出する試みを行い、15秒間ごとの積分で磁場強度の導出はできるものの、各場所における磁場強度に応じたフィッティング誤差が生じることがわかり、エネルギー輸送を担うと考えられる波動現象の検出については一度は断念した。しかし、フィッティング誤差は一様ではなく、太陽構造や現象に依存する何らかの傾向がある可能性が想定された。そのため、CLASP2 の観測時間 2.5分を含む前後 20分以上の観測を行った IRIS によるマグネシウム線のスペクトルデータから波動などの現象の有無を判別し、CLASP2 のマグネシウム線、マンガン線から導出した磁場強度の時間変化と比較することで、新たな知見の取得を試みた。
その結果、IRIS データからは衝撃波伝播の分光パターンが数例見つかり、同じ観測位置での CLASP2 データから、彩層 3高度における磁場強度変化を精査した。彩層上部と底部で磁場強度の変動が見られる一方、高度間で位相や周期に相関がなかったこと、その中間層にあたる彩層中部では磁場強度が時間的に安定していたこと、また変動の大小と信号雑音の大小が相関していることから、波動などの 1つの物理現象がこれらを包括的に引き起こしているとは考えにくいとの結論に至った。

Research Products

• [Int'l Joint Research] NASA Marshall Space Flight Center/NOAA/NCAR/LMSAL(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: NASA Marshall Space Flight Center/NOAA/NCAR/LMSAL
  • # of Other Institutions: 2
• [Int'l Joint Research] Instituto de Astrofisica de Canarias(スペイン)
  • Country Name: SPAIN
  • Counterpart Institution: Instituto de Astrofisica de Canarias
• [Int'l Joint Research] Institut d’Astrophysique Spatiale(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: Institut d’Astrophysique Spatiale
• [Int'l Joint Research] Astron. Inst. of Czech Academy of Sci.(チェコ)
  • Country Name: CZECH
  • Counterpart Institution: Astron. Inst. of Czech Academy of Sci.
• [Int'l Joint Research] KASI(韓国)
  • Country Name: KOREA (REP. OF KOREA)
  • Counterpart Institution: KASI
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 3
• [Presentation] Demonstration of Chromospheric Magnetic Mapping with CLASP2.1 (2023)
  • Author(s): D. McKenzie, R. Ishikawa, J. Trujillo Bueno, F. Auchere, K. Kobayashi, A. Winebarger, R. Kano, D. Song, T. J. Okamoto, A. Kobelski, L. Rachmeler, B. De Pontieu, G. Vigil, L. Belluzzi, E. Alsina Ballester, T. del Pino Aleman, C. Bethge, T. Sakao, J. Stepan
  • Organizer: 54th Meeting of the Solar Physics Division
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Temporal variation of magnetic field strength with CLASP2 (2023)
  • Author(s): Joten Okamoto
  • Organizer: CLASP 2.1 Science Meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Challenges to the Solar Coronal Heating Problem by Satellite Observations and Rocket Experiments (2023)
  • Author(s): Joten Okamoto
  • Organizer: APRIM 2023
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 3D mapping of the magnetic field in the whole atmosphere of an active region plage using spectropolarimetric observations with CLASP2.1 and Hinode (2023)
  • Author(s): R. Ishikawa, D. McKenzie, J. Trujillo Bueno, F. Auchere, D. Song, T. J. Okamoto, R. Kano, K. Kobayashi, A. Kobelski, G. Vigil, A. Winebarger, L. Rachmeler, C. Bethge, E. Alsina Ballester, T. del Pino Aleman, H. Li, B. De Pontieu, L. Belluzzi, T. Sakao, J. Stepan
  • Organizer: Hinode-16/IRIS-13 science meeting
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Are There Any Differences in the Chromosphere of Coronal Holes and Quiet-Sun ? (2023)
  • Author(s): A. Tei, S. Gunar, J. Okamoto
  • Organizer: Hinode-16/IRIS-13 science meeting
  • Int'l Joint Research