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太陽フレアを活発に起こす黒点形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 13J01717
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 天文学
研究機関京都大学

研究代表者

高棹 真介  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード太陽フレア / 磁気流体 / 磁気リコネクション / 太陽 / フレア / 黒点
研究実績の概要

1、太陽フレアを活発に起こす黒点形成機構の発見
フレアを活発に起こす黒点形成の形成機構はわかっていない。そのような黒点は強い磁場のねじれを示すことが多い。それを踏まえ、強くねじれた磁束菅の浮上から黒点形成までの過程を3次元磁気流体シミュレーションによって考察し起源の解明に迫った。その結果、キンク不安定性が起きたのちに太陽表面上に浮上する場合は自然に多重極構造を持つフレアを起こしやすい構造ができることがわかった。この成果は査読論文として出版された。
2、フレアの振動現象の発見
一般にフレアの光度曲線などは振動的振る舞いを見せることが長年知られていたが、その起源や周期の物理量依存性はわかっていなかった。私は太陽フレアの2次元磁気流体シミュレーションを行い、その物理機構の理解に迫った。その結果、磁気リコネクションで生じた高速流が作る衝撃波領域が周期的に振動する物理を発見し、物理量依存性も明らかにした。この成果は査読論文として受理された。
3、プラズモイドの運動が粒子加速と関係している観測的証拠の発見
フレアにおける高エネルギー粒子の加速機構は理解されていない。私は太陽フレアの極端紫外線、電波の撮像観測を通じてこの物理解明に迫った。その結果、リコネクションの際に生じるプラズモイドと呼ばれる微細構造の運動が粒子加速につながっている観測的証拠を発見した。この成果は査読論文として投稿中である。

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2016 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Above-the-Loop-Top Oscillation and Quasi-Periodic Coronal Wave Generation in Solar Flares2016

    • 著者名/発表者名
      S. Takasao and K. Shibata
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The formation and evolution of reconnection-driven slow-mode shocks in a partially ionised plasma2016

    • 著者名/発表者名
      A. Hillier, S. Takasao, and N. Nakamura
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fractal Reconnection in Solar and Stellar Environments2016

    • 著者名/発表者名
      K. Shibata and S. Takasao
    • 雑誌名

      Magnetic Reconnection, Astrophysics and Space Science Library

      巻: 1 ページ: 373-407

    • DOI

      10.1007/978-3-319-26432-5_10

    • ISBN
      9783319264301, 9783319264325
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Theoretical Model of Pinching Current Sheet in Low-beta Plasmas2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takeshige, S. Takasao, and K. Shibata
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 807 号: 2 ページ: 159-167

    • DOI

      10.1088/0004-637x/807/2/159

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Study on Emergence of Kinked Flux Tube for Understanding of Possible Origin of delta-spot Regions2015

    • 著者名/発表者名
      S. Takasao, Y. Fan, M.C.M. Cheung, and K. Shibata
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 813 号: 2 ページ: 112-125

    • DOI

      10.1088/0004-637x/813/2/112

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Magnetohydrodynamic shocks in and above post-flare loops: two-dimensional simulation and a simplified model2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao, Takuma Matsumoto, Naoki Nakamura, and Kazunari Shibata
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Numerical Simulations of Solar Chromospheric Jets Associated with Emerging Flux2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao, Hiroaki Isobe, and Kazunari Shibata
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 65 号: 3 ページ: 62-83

    • DOI

      10.1093/pasj/65.3.62

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 太陽フレアの磁気リコネクションにおける振動的性質とその重要性2016

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      磁気リコネクション研究の最前線と今後の展望
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 太陽フレア研究の最新成果2016

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム「ひので10年目の成果とSolar-Cを柱とする太陽研究の新展開」
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹)
    • 年月日
      2016-02-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高解像度シミュレーションで迫る太陽フレアの衝撃波の物理2016

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      CfCfAユーザーズミーティング
    • 発表場所
      国立天文台(水沢)
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Systematic Numerical Study of Origin of Flare-productive Active Regions2016

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、鳥海森
    • 学会等名
      International Symposium PSTEP-1
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-01-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽フレアで生じる無数の衝撃波とその重要性2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、柴田一成
    • 学会等名
      第28回理論懇シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2015-12-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 天文学的・宇宙物理学的視点から太陽フレア研究の今後を考える2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      平成27年度 STE研究集会「Solar-C時代(10~20年後)の太陽研究検討会」
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Numerical study on the formation of the flare-productive active regions2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark C. M. Cheung, 柴田一成
    • 学会等名
      Workshop on Physics and Diagnostics of Emerging Flux Regions
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Above-the-loop-top oscillation: a new picture of solar flare2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、柴田一成
    • 学会等名
      The 11th Hinode science meeting
    • 発表場所
      Belfast, North Ireland
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フレアループトップ上空における衝撃波構造とその動的性質2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2015年秋季年会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫)
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] On the formation of a complex quadrupole active region2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、Y. Fan, M.C.M. Cheung, 柴田一成
    • 学会等名
      Flux Emergence Workshop (FEW2015)
    • 発表場所
      Boulder, USA
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observational stydy of plasmoids and Numerical study of shocks/waves in flares2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、柴田一成
    • 学会等名
      The workshop Integrated Plasma Modelling of Solar Flares
    • 発表場所
      Leiden, Netherland
    • 年月日
      2015-05-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フレアのQuasi-periodic pulsationに対する新しいMHD的なシナリオ2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 強いねじれを持つキンク不安定な磁束管の浮上過程と光球磁場構造2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark M.C. Cheung, 柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2015年春季年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪)
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 太陽観測によって進んだリコネクションの理解2015

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム「サイクル 24 極大期の太陽活動と太陽研究の将来展望」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知)
    • 年月日
      2015-02-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MHD Simulations of quasi-periodic pulsations from post flare loop top2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao and Kazunari Shibata
    • 学会等名
      Coupling and Dynamics of the Solar Atmosphere
    • 発表場所
      Pune, India
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Experiment of Emergence of Kink-unstable Flux Tube to Understand Formation of Delta-sunspots2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao, Yuhong Fan, Mark C.M. Cheung, and Kazunari Shibata
    • 学会等名
      2014 LWS/Hinode/IRIS workshop
    • 発表場所
      Portland, Oregon, USA
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 将来に向けて期待できる観測2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      シンポジウム「スペース太陽物理学の将来展望」
    • 発表場所
      JAXA宇宙科学研究所(神奈川)
    • 年月日
      2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大フレアを起こしやすい活動領域に関する理論的・観測的考察2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      第4回極端宇宙天気研究会
    • 発表場所
      国立極地研究所(東京)
    • 年月日
      2014-10-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 磁気リコネクションの物理を考慮に入れた1次元フレアモデルの提案2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、中村尚樹、柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 活動領域形成過程における自由エネルギー蓄積機構について2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介, Yuhong Fan, Mark M.C. Cheung, 柴田一成
    • 学会等名
      日本天文学会2014年秋季年会
    • 発表場所
      山形大学(山形)
    • 年月日
      2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Experiments of Flux Emergence of Kinked Flux Tubes into Solar Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao and Yuhong Fan
    • 学会等名
      40th COSPAR Scientific Assembly
    • 発表場所
      Moscow, Russia
    • 年月日
      2014-08-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Emergence of Kinked Flux Tubes into Solar Atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao and Yuhong Fan
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Experiment on the Relation Among Low Atmospheric Reconnection, Shock Formation and Solar Chromospheric Jets2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao Hiroaki Isobe, and Kazunari Shibata
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] MHDモデルによるフレアループトップ準周期的変動の起源についての考察2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      第20回 ひのでー実験室リコネクション研究会
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2014-07-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Numerical Study on Origin of Large Solar Flares2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao and Kazunari Shibata
    • 学会等名
      the 2014 US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Study of MHD Waves above Magnetic Concentrations to Understand Solar Wind Acceleration2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao
    • 学会等名
      「IRIS衛星による彩層・遷移層研究」ワークショップ
    • 発表場所
      国立天文台(三鷹)
    • 年月日
      2014-03-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] リコネクションで生じた波動現象の太陽大気における役割2014

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      磁気リコネクションと太陽プラズマ研究会
    • 発表場所
      京都大学 東京オフィス
    • 年月日
      2014-03-03
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Relation among low atmospheric reconnection, shock formation and chromospheric jets2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao, Hiroaki Isobe and Kazunari Shibata
    • 学会等名
      The Seventh Hinode Science Meeting
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター
    • 年月日
      2013-11-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] On the Formation of Flare-active Sunspots2013

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Takasao
    • 学会等名
      Dynamo workshop
    • 発表場所
      関西セミナーハウス
    • 年月日
      2013-09-27
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 部分電離・重力成層大気における衝撃波の性質2013

    • 著者名/発表者名
      高棹真介、Andrew Hillier
    • 学会等名
      流体力学会 年会2013
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] キンク不安定化した磁束管の太陽内部における浮上過程2013

    • 著者名/発表者名
      高棹真介
    • 学会等名
      日本天文学会2013年秋季年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2013-09-10
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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