高分解能観測による太陽物理学の研究

• 研究課題/領域番号: 05044200
• 研究種目: 国際学術研究
• 配分区分: 補助金
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 柴田 一成 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (70144178)
• 研究分担者: SCHUSSLER M. キーペンホイヤー太陽物理学研究所, 助教授 ; SCHROTER E. キーペンホイヤー太陽物理学研究所, 教授 ; 當村 一朗 大阪府立工専, 助教授 (60207529) ; 北井 礼三郎 京都大学, 理学部, 助手 (40169850) ; 黒河 宏企 京都大学, 理学部, 助教授 (80135508) ; 末松 芳法 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (50171111) ; 桜井 隆 国立天文台, 太陽物理学研究系, 教授 (40114491) ; 平山 淳 国立天文台, 太陽物理学研究系, 教授 (20012841)
• 研究期間 (年度): 1993
• 研究課題ステータス: 完了 (1993年度)
• キーワード: 太陽物理学 / 太陽磁場 / 人工衛星 / 太陽コロナ / 彩層 / 光球 / 粒状斑 / 太陽黒点

研究概要

1991年夏に打ち上げられたわが国の太陽観測衛星「ようこう」は、太陽コロナやフレア爆発について次々と新しい発見をもたらしている。「ようこう」衛星を支援する地上の観測施設も整備され、国立天文台と京都大学を中心として、可視光を用いた太陽の磁場・フレア爆発の観測をもとに、太陽の表面からコロナにいたる様々な磁場構造とその中で起こる活動現象についての研究が活発に行われている。これらの成果をより一層大きなものとするため、太陽の高分解能スペクトル観測について豊富な経験と優れた研究業績を有するドイツ連邦共和国の太陽研究者との共同研究を計画した。ドイツを始めとするヨーロッパ各国は、観測環境の良いスペイン・カナリー諸島の高山の上に観測施設を有して、良質の観測データを得ている。これらのデータを共同で解析し、太陽表面の磁場やプラズマの流れがどの様にして彩層・コロナの微細構造を形成するのかを明らかにすることが本共同研究の目的である。
平成5年6月に日本側研究者2名がドイツ連邦共和国フライブルク市のキ-ペンホイヤー太陽物理学研究所を訪問し、「ようこう」と地上の観測施設とでどのような共同観測を行うことが重要かを議論した。その結果、日本とカナリー諸島とで9時間の時差があり、夏期には連続して20時間近い観測が行えることを生かして、誕生して間もない若い活動領域(浮上磁場領域)の成長過程を高分解能で観測することを研究目的として設定した。浮上磁場領域は速い時間発展を示すので、連続した観測を行うことが重要だからである。この決定に基づき、共同観測期間を平成5年8月3日から13日と設定し、「ようこう」衛星の観測時間を確保し、日本の観測所(国立天文台・三鷹、乗鞍、野辺山、岡山の各観測所、京都大学飛騨天文台、郵政省通信総合研究所平磯支所)の観測体制を整えたほか、中国、アメリカ本土、ハワイの天文台にも協力を要請した。
共同観測期間には、スペイン・カナリー諸島テネリフェ島にあるキ-ペンホイヤー研究所の観測施設、およびこれと密接な連携を取って観測を行っているカナリー諸島ラパルマ島のスウェーデン王立天文台の観測施設へ日本側研究者4名を派遣した。日本側、ドイツ側共に、Hα線、カルシウムK線の画像取得を主体とし、日本側はさらに、通常行っているヘリウム10830A画像、磁場観測も実施した。観測期間の前半は日本では天候が悪かったが、後半は好天に恵まれ、良いデータを得ることができた。
平成6年2月に日本側研究者が集まり、それまでの解析結果を持ち寄って討議し、今後の研究の方向について議論した。その結果、推進すべき研究課題として、(1)8月5日のプロミネンス爆発、(2)8月10日に誕生した若い活動領域NOAA7562、および(3)カルシウムK線とX線観測の比較による彩層とコロナの活動の関係、の3つを重要テーマとして引き続き研究することとした。(1)では、「ようこう」と飛騨天文台で同時に得られたプロミネンスの爆発の画像から、プロミネンスの磁場構造の変化する様が詳細に研究できる。(2)は非常に歪んだ磁場構造を示した特異な活動領域であり、その時間発展を追うのに十分なデータが全世界の観測所で得られた。平成5年度内に達成できた研究成果については、平成6年5月に開かれる日本天文学会春季年会において、3件の研究発表を行う予定である。
以上のように本研究では、全世界的な共同観測を実施して貴重なデータを得たので、次年度以降もさらに研究を進めて一層の成果を挙げて行くことを希望している。この件については既にドイツ側と打ち合わせ、現在、日本学術振興会日独科学協力事業に課題申請を行っている。

研究成果

• [文献書誌] K.Shibata et al.: "Observations of X-ray Jets Using YOHKOH Soft X-ray Telescope" IAU Colloquium. 141. 343-346 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Shibata et al.: "MHD Numerical Simulations of Reconnection Magnetic Associated with Emerging Flux" IAU Colloquium. 141. 500-503 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Shibata et al.: "X-ray Jets in the Solar Corona:Observations with Yohkoh Soft X-ray Telescope" ESA SP. 351. 207-210 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Sakurai: "Computational Modeling of Solar Magnetic Fields" IAU Colloquium. 46. 91-97 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Sakurai: "Magnetic Field Structures and Flares" Adv.Space Res.13(9). 109-117 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] T.Hirayama: "The Next Japanese Solar Satellite" ESA SP. 1157. 105-113 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] H.Kurokawa and G.Kawai: "H-alpha Surge Activity at the First Stage of Magnetic Flux Emergence" IAU Colloquium. 46. 507-510 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Y.Suematu et al.: "On the Coronal and Prominence Structures Observed at the Total Solar Eclipse of 11 July 1991" IAU Symposium. 154. (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] K.Shibata et al.: "Observations of X-ray Jets Using YOHKOH Soft X-ray Telescope" IAU Colloquium. 141. 343-346 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Shibata et al.: "MHD Numerical Simulations of Reconnection Magnetic Associated with Emerging Flux" IAU Colloquium. 141. 500-503 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] K.Shibata et al.: "X-ray Jets in the Solar Corona : Observations with Yohkoh Soft X-ray Telescope" ESA SP. 351. 207-210 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Sakurai: "Computational Modeling of Solar Magnetic Fields" IAU Colloquium. 46. 91-97 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Sakurai: "Magnetic Field Structures and Flares" Adv. Space Res.13(9). 109-117 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] T.Hirayama: "The Next Japanese Solar Satellite" ESA SP. 1157. 105-113 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] H.Kurokawa and G.Kawai: "H-alpha Surge Activity at the First Stage of Magnetic Flux Emergence" IAU Colloquium. 46. 507-510 (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Y.Suematu et al.: "On the Coronal and Prominence Structures Observed at the Total Solar Eclipse of 11 July 1991" IAU Symposium. (1993)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より