4m太陽望遠鏡を用いた太陽光球でのジェット状構造の統計解析

2022 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22J14637
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 古谷 侑士 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
• Project Period (FY): 2022-04-22 – 2024-03-31
• Keywords: 太陽フレア / フィラメント噴出 / 磁気リコネクション / 彩層蒸発 / ナノフレア

Outline of Annual Research Achievements

主鏡4mの太陽望遠鏡DKISTによる光球・彩層の同時撮像観測を予定していたが、DKISTの観測計画がCovid-19によるパンデミックの影響を受けて2年間遅延してしまった。そのため、観測自体は実施されたが、科学的な解析が行えるように処理されたデータを採用期限内に入手することができなかった。
そこで、代わりに京都大学SMART/SDDIとSDO/AIAを用いて太陽静穏コロナで起きる小規模なフレアとそれに伴う質量噴出現象について、彩層のスペクトル情報を合わせた統計解析を実施した。これらの現象は本来DKISTで計画していた観測対象よりも10倍程度空間スケールが大きいが、コロナで起きるフレア現象の中では最も小さい。静穏コロナでの小規模フレアは、太陽コロナを100万度に加熱するための加熱源になり得るため重要であるが、その物理機構の詳細については十分に調べられていなかった。そこで、本研究では、特に大規模な太陽フレアとの比較を通して、静穏コロナでの小規模フレアの物理機構の解明を目指した。
統計解析の結果、噴出物の物理量（質量・速度・運動エネルギー）とフレアのエネルギーの間には、より大きなフレアでの関係も合わせて考慮すると、10桁以上のフレアのエネルギーに渡って正の相関が確認された。これは、非常に広大なエネルギーに渡って、フレア現象は共通の物理機構で起きていることを支持する。
また、太陽静穏コロナで起きる小規模なフレアでも、コロナからのエネルギー注入に対する彩層の応答は典型的な太陽フレアの場合と同じであることを示す観測的な証拠を複数発見することができた。この結果は、小規模フレアによる具体的なエネルギーの解放・輸送機構を示唆するものであり、将来のSolar-C/EUVSTによる詳細な分光解析、さらにはコロナ加熱問題解明に向けて足掛かりになる成果である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Unified Relationship between Cold Plasma Ejections and Flare Energies Ranging from Solar Microflares to Giant Stellar Flares (2023)
  • Author(s): Kotani Yuji、Shibata Kazunari、Ishii Takako T.、Yamasaki Daiki、Otsuji Kenichi、Ichimoto Kiyoshi、Asai Ayumi
  • Journal Title: The Astrophysical Journal Volume: 943 Pages: 143～143
  • DOI: 10.3847/1538-4357/acac76
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Statistical Study of Solar Small Flares in the Quiet Region Using SMART/SDDI and SDO/AIA (2023)
  • Author(s): 古谷侑士、 石井貴子、山崎大輝、大辻賢一、一本潔、浅井歩、柴田一成
  • Organizer: 2022年度飛騨天文台ユーザーズミーティング
• [Presentation] Theoretical and Observational Studies of Small-Scale Flares and Associated Mass Ejections / Jets (2023)
  • Author(s): 古谷侑士
  • Organizer: 2022年度太陽研連シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection (2022)
  • Author(s): Kotani, Y., Shibata, K., Ishii, T., T., Otsuji, K., Yamasaki, D., Ichimoto, K.,Asai, A.
  • Organizer: JpGU 2022, Frontiers in solar physics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection (2022)
  • Author(s): Kotani, Y., Shibata, K., Ishii, T., T., Otsuji, K., Yamasaki, D., Ichimoto, K.,Asai, A.
  • Organizer: COSPAR 2022, E2.1
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 太陽・恒星における低温プラズマ噴出の質量とフレアエネルギーについての普遍的な相関関係とスケール則 (2022)
  • Author(s): 古谷 侑士, 柴田 一成, 石井 貴子, 山崎 大輝, 大辻 賢一, 一本 潔, 浅井 歩
  • Organizer: 第52回天文・天体物理若手夏の学校 太陽・恒星分科会
• [Presentation] Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection (2022)
  • Author(s): Kotani, Y.
  • Organizer: Plasma Explosions in the Universe
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection (2022)
  • Author(s): Kotani, Y., Shibata, K., Ishii, T., T., Otsuji, K., Yamasaki, D., Ichimoto, K.,Asai, A.
  • Organizer: Hinode-15/IRIS-12 , Session 4
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection (2022)
  • Author(s): Kotani, Y., Shibata, K., Ishii, T., T., Otsuji, K., Yamasaki, D., Ichimoto, K.,Asai, A.
  • Organizer: 6th Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP2022), SA
  • Int'l Joint Research