Study of the relationship between solar wind acceleration and microturbulence by using interplanetary scintillation observations

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K03640
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Tokumaru Munetoshi 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 名誉教授 (60273207)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 太陽風加速 / 惑星間空間シンチレーション / プラズマ乱流 / 宇宙天気予報

Outline of Final Research Achievements

The relation between solar wind speeds (V) and small-scale density fluctuations (ΔNe) was investigated from the computer-assisted tomography analysis of interplanetary scintillation observations for 1985-2019. The results demonstrated that the ΔNe was related to V as ΔNe ~ V^-α, where α=-0.5 until 2009 and α=+1 after that. This provides an important implication on the solar wind acceleration mechanism which remains an open question. Using data of the solar wind speed and density disturbance factor (g-value) obtained from this study, we elucidated the relation between the solar activity and global distribution of the solar wind speed and also the long-term variation of interplanetary disturbances. Furthermore, we determined the global distribution of the solar wind density and physical properties of the CME event from international collaborations using those data.

Free Research Field

惑星間空間物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

太陽風の変動は宇宙機器や地上の電気・通信設備に深刻な影響を与えることが知られており、その精度良い予測（宇宙天気予報）が現代社会において重要な課題となっている。宇宙天気予報を困難にしている原因の一つが太陽風加速機構の謎であった。本研究の成果は、太陽風加速機構を解明する上で重要な手掛かりを与えた他、IPS観測が宇宙天気予報に有用である事を示した。よって、本成果は宇宙天気予報の精度向上に寄与するものである。また、また、IBEXチームとの国際共同研究の成果は未踏野である太陽圏外圏域や恒星間空間の解明において重要な貢献となった。