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実データシミュレーションによる太陽コロナ活動の機構解明

研究課題

研究課題/領域番号 12640236
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 天文学
研究機関広島大学

研究代表者

草野 完也  広島大学, 大学院・先端物質科学技術研究科, 助教授 (70183796)

研究分担者 横山 央明  東京大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00311184)
研究期間 (年度) 2000 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2002年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2001年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2000年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード太陽 / フレア / コロナ / MHD / シミュレーション / リコネクション / 磁気ヘリシティ / プラズマ / ヘリシティ / 太陽磁場 / 不安定性
研究概要

本研究は詳細な太陽表面磁場観測と最新の数値シミュレーションを統合することにより、太陽コロナ活動の物理機構を解明することを目的として企画実行された。その結果として、以下に記す5つめ大きな成果を得ることができた。(1)マグネトグラムから磁気ヘリシティ流束を測定する方法を世界で始めて開発した。(2)磁気ヘリシティ流束とコロナにおける軟X線活動との相関を世界で始めて実証した。(3)詳細なデータ解析によって、磁気シア反転とコロナ活動との相関の存在を世界で初めて示した。(4)磁気シア反転の結果として太陽フレアが発生するという「シア反転フレアモデル」を世界で初めて提唱すると共に、その物理過程の実現可能性を3次元数値シミュレーションによって実証した。(5)磁気シア構造とフレアの初期発光との空間相関を解析し、シア反転フレアモデルが予言するシア反転層における発光の存在を突き止めた。これらの成果は、それまで仮説にすぎなかった太陽光球面からの磁気ヘリシティ入射と太陽コロナにおけるエネルギー解放活動との因果関係を明確に実証するものであり、当初の目的はほぼ達成されたと考えられる。特に、「シア反転フレアモデル」は多くの観測事実を説明することができる重要な理論モデルとして注目されている。ただし、本研究では観測磁場データのみに従う完全な実データシミュレーションは残念ながら実現することができなかった。このためには、誘導方程式の3成分を利用した3次元逆問題を解く必要があり、その手法開発が今後の課題として残された。

報告書

(5件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (25件)

  • [文献書誌] K.Kusano: "Trigger Mechanism of Solar Flares in Magnetic Arcade of Reversed Magnetic Shear"The Astrophysical Journal. (印刷中). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 草野完也: "天体プラズマ現象における多階層シミュレーション研究の展望-太陽磁気リコネクション現象の多階層性とシミュレーション-"Journal of Plasma and Fusion Research. 79. 496-503 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yokoyama: "Relation between Magnetic Helicity Injection and Flare Activities in Active Region NOAA8100"Advances in Space Research. 32. 1949-1952 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Annihilation of Magnetic Helicity : A New Model for Solar Flare Onset"Advances in Space Research. 32. 1931-1936 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Measurement of Magnetic Helicity Flux into the Solar Corona"Advances in Space Research. 32. 1917-1922 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Measurement of Magnetic Helicity and Free Energy Loading into the Solar Corona"The Astrophysical Journal. 577. 501-512 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Numerical Study of Three-Dimensional Magnetohydrodynamic Instability in the Solar Coronal Magnetic Arcades"The Astrophysical Journal. 571. 532-539 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Trigger Mechanism of Solar Flares in Magnetic Arcade of Reversed Magnetic Shear"The Astrophysical Journal. (in press). (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Prospect for Multiple Time and Spatial Scale Simulation Research in Astrophysical Plasma Phenomena, Multiple Scale Simulation of Magnetic Reconnection Phynomena in the Solar Corona"Journal of Plasma Fusion Research. 79. 496-503 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Yokoyama: "Relation between Magnetic Helicity Injection and Flare Activities in Active Region NOAA8100"Advances in Space Research. 32. 1949-1952 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Annihilation of Magnetic Helicity : A New Model for Solar Flare Onset"Advances in Space Research. 32. 1931-1936 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Measurement of Magnetic Helicity Flux into the Solar Corona"Advances in Space Research. 32. 1917-1922 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Measurement of Magnetic Helicity and Free Energy Loading into the Solar Corona"The Astrophysical Journal. 577. 501-512 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Kusano: "Numerical Study of Three-Dimensional Magnetohydrodynamic Instability in the Solar Coronal Magnetic Arcades"The Astrophysical Journal. 571. 532-539 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 草野完也: "天体プラズマ現象における多階層シミュレーション研究の展望-太陽磁気リコネクション現象の多階層性とシミュレーション-"Journal of Plasma and Fusion Research. 79. 496-503 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Yokoyama: "Relation between Magnetic Helicity Injection and Flare Activities in Active Region NOAA8100"Advances in Space Research. 32. 1949-1952 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano: "Annihilation of Magnetic Helicity : A New Model for Solar Flare Onset"Advances in Space Research. 32. 1931-1936 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano: "Measurement of Magnetic Helicity Flux into the Solar Corona"Advances in Space Research. 32. 1917-1922 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] J.Nakahara: "Simulation Study of Energy Conversion Process in Magnetohydrodynamic Turbulence Due to Magnetorotational Instability"Journal of the Physical Society of Japan. 73. 94-101 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano, et al.: "Measurement of Magnetic Helicity Injection and Free Energy Loading into the Solar Corona"The Astrophysical Journal. 577. 501-512 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Nishikawa, K.kusano: "Effect of Density Stratification on the Thermal Convection in a Rotating Spherical Shell"The Astrophysical Journal. 581. 745-759 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano: "Three-Dimensional Magnetohydrodynamic Instability in the Solar Coronal Magnetic Arcades"Astrophysical Journal. 571(発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano et al.: "Multi-Wavelength Observations of Coronal Structure and Dynamics, COSPAR Colloquia Series"Elsevier Science(発表予定). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] P.K.Browning: "Numerical Study of Nonlinear Forced Magnetic Reconnection"Physics of Plasmas. 8. 132-138 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kusano: "Three-Dimensional Simulation Study of Magnetic Reconnection in the Solar Corona"Earth, Planets and Space. 53(印刷中). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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