Studies on solar activity and its influence on Earth's environment using data over a century

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K04033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 16010:Astronomy-related
• Research Institution: National Astronomical Observatory of Japan
• Principal Investigator: SAKURAI Takashi 国立天文台, 太陽観測科学プロジェクト, 名誉教授 (40114491)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 太陽 / 太陽黒点 / 太陽フレア / 太陽の周期活動 / 恒星フレア / 太陽活動の地球影響 / 太陽の長期変動

Outline of Final Research Achievements

The data of sunspot group areas accumulated over 140 years were statistically analyzed. If the distribution function of sunspot areas is a power-law distribution, extremely large sunspots may appear if we wait long enough. However, the data to date already show a decline of the distribution faster than a power-law distribution. In other words, no matter how long we wait, no super giant sunspots will appear. A similar analysis was performed for X-ray observations of solar flares over a 40-year period and visible flare observations of solar-like stars. In both cases, we can conclude that the distribution functions decrease faster than the power-law distribution at high energies. Namely, there is an upper limit to the sizes of solar flares and stellar superflares.

Free Research Field

太陽物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、太陽の活動とその地球環境への影響について注目が集まり、宇宙天気予報というキーワードで全世界で研究が進められている。フレア爆発は人工衛星の故障、高緯度地方の送電網への被害も起こすことが知られている。大きなフレアほど、あるいはフレアのエネルギーの源である黒点群の面積が大きいほど、地球への影響も大きいと予想される。恒星で起こる巨大黒点、巨大フレアとの類推から、太陽でも激甚宇宙天気災害があり得るとの説もある。しかし今回の研究では、これまでなされていなかった、長期間にわたる観測データの詳細かつ厳密な統計解析の結果、そのような可能性は極めて低いことを示すことができた。