磁気ヘリシティに着目した太陽磁気活動の駆動機構の研究

• 研究課題/領域番号: 15K05034
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 天文学
• 研究機関: 国立天文台
• 研究代表者: 櫻井 隆 国立天文台, 太陽観測科学プロジェクト, 名誉教授 (40114491)
• 連携研究者: 萩野 正興 国立天文台, 太陽観測科学プロジェクト, 専門研究職員 (90437195)
• 研究協力者: 篠田 一也 国立天文台, 太陽観測科学プロジェクト, 技師 ; 森田 諭 国立天文台, 太陽観測科学プロジェクト, 特任専門員
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 太陽 / 磁場 / 黒点 / 磁気ヘリシティ / 太陽活動サイクル / ダイナモ機構

研究成果の概要

太陽の磁気活動の駆動機構の研究のため、スペクトル線の偏光観測のデータから太陽表面の磁場を導出する新しい手法を開発した。この手法では、１ピクセル内の磁場分布を、強い磁束管と、弱いがゼロでない背景磁場（これは背景磁場をゼロとする従来理論の拡張）からなるとした。国立天文台の磁場観測データおよび「ひので」のデータを用い、黒点周辺（活動領域）の磁気ヘリシティを解析した。ダイナモ理論の枠組みでは、いわゆるα効果（対流が磁場をよじる効果）が重要であるが、ヘリシティの統計分布からは、磁場が太陽の対流層の底で増幅され浮上する途中で、たかだか1個の対流渦と相互作用してよじれを得ている、という描像が得られた。

研究成果

• [国際共同研究] 中国科学院雲南天文台/中国科学院中国国家天文台(中国)
• [国際共同研究] ロシア科学アカデミーIZMIR研究所(ロシア連邦)
• [国際共同研究] 中国科学院雲南天文台/中国科学院中国国家天文台(中国)
• [国際共同研究] ロシア科学アカデミーIZMIR研究所(ロシア連邦)
• [国際共同研究] 中国科学院北京天文台/中国科学院雲南天文台(中国)
• [国際共同研究] ロシア科学アカデミー・イズミール研究所(ロシア連邦)
• [雑誌論文] Super-strong Magnetic Field in Sunspots (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamoto Takenori J., Sakurai Takashi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal Letters 巻: 852 号: 1 ページ: L16-L16
  • DOI: 10.3847/2041-8213/aaa3d8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hinode's Contributions to Solar Physics (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T.
  • 雑誌名: 'First Ten Years of Hinode Solar On-Orbit Observatory', Astrophysics and Space Science Library 巻: 449 ページ: 19-26
  • DOI: 10.1007/978-981-10-7742-5_2
  • ISBN: 9789811077418, 9789811077425
• [雑誌論文] Infrared Spectro-Polarimeter on the Solar Flare Telescope at NAOJ/Mitaka (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T., Hanaoka, Y., Arai, T., Hagino, M., Kawate, T., Kitagawa, N., Kobiki, T., Miyashita, M., Morita, S., Otsuji, K., Shinoda, K., Suzuki, I., Yaji, K., Yamasaki, T., Fukuda, T., Noguchi, M., Takeyama, N., Yamamuro, T.
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of Japan 巻: 70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical Study of the Magnetic Field Orientation in Solar Filaments (2017)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka Yoichiro、Sakurai Takashi
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 851 号: 2 ページ: 130-130
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aa9cf1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Heating mechanisms of the solar corona (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakurai, T.
  • 雑誌名: Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｊａｐａｎ Ａｃａｄｅｍｙ． Ｓｅｒ． Ｂ： Ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 巻: 93 号: 2 ページ: 87-97
  • DOI: 10.2183/pjab.93.006
  • NAID: 130005316247
  • ISSN: 0386-2208, 1349-2896
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] On the Origin of Differences in Helicity Parameters Derived from Data of Two Solar Magnetographs (2016)
  • 著者名/発表者名: Xu, H., Zhang, H., Kuzanyan, K., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 291 号: 8 ページ: 2253-2267
  • DOI: 10.1007/s11207-016-0975-1
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The Vignetting Effect of the Soft X-Ray Telescope Onboard Yohkoh: II. Pre-Launch Data Analysis (2016)
  • 著者名/発表者名: Shin,J., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 291 号: 2 ページ: 705-725
  • DOI: 10.1007/s11207-016-0845-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Vignetting Effect in the Soft X-Ray Telescope Onboard Yohkoh: I. Numerical Simulation (2015)
  • 著者名/発表者名: Shin, J., Sakurai, T.
  • 雑誌名: Solar Physics 巻: 290 号: 5 ページ: 1531-1546
  • DOI: 10.1007/s11207-013-0292-x
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Solar Full-Disk Polarization Measurement with the Fe I 15648 Angstrom Line (2015)
  • 著者名/発表者名: Hanaoka, Y., Sakurai, T., IRMag Group
  • 雑誌名: IAU Symposium 巻: 305 号: S305 ページ: 92-96
  • DOI: 10.1017/s1743921315004573
• [雑誌論文] 太陽物理学 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桜井隆
  • 雑誌名: パリティ 巻: 30 ページ: 14-15
• [学会発表] ひのでSOT/SPモザイク観測による広視野高空間分解能ベクトル磁場観測および電流ヘリシティ測定 (2018)
  • 著者名/発表者名: 大辻賢一、桜井 隆、Kirill Kuzanyan
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] 「ひので」観測10年：黒点磁場強度ランキング (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡本丈典、桜井 隆
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
• [学会発表] プロミネンスの緯度分布と太陽の周期活動 (2017)
  • 著者名/発表者名: 萩野正興、桜井 隆、篠田一也、入江 誠、浜屋ひかり、石塚千彰、藤森賢一
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
• [学会発表] Largest Sunspots in History: Magnetic Flux Content, Emergence Rate, and Generation Mechanism (2017)
  • 著者名/発表者名: Toriumi, S., Sakurai, T.
  • 学会等名: Joint Hinode-11/IRIS-8 Science Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] He I 10830Å吸収線で見たフィラメントの磁場の方向の統計的性質 (2017)
  • 著者名/発表者名: 花岡庸一郎、桜井 隆、赤外マグネトグラフグループ
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
• [学会発表] 「ひので」観測10年：最強の黒点磁場 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡本丈典、桜井 隆
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
• [学会発表] International Sunspot Numberの改訂と東京天文台・国立天文台の黒点相対数 (2017)
  • 著者名/発表者名: 桜井 隆、藤森賢一
  • 学会等名: 日本天文学会春季年会
  • 発表場所: 九州大学伊都キャンパス（福岡県福岡市）
• [学会発表] 太陽フレア望遠鏡赤外ポラリメーターで観測したコロナホール (2016)
  • 著者名/発表者名: 萩野正興、花岡庸一郎、末松芳法、桜井隆、大井瑛仁、一本潔、大辻賢一、野澤恵、坂江隆志
  • 学会等名: 日本天文学会秋季年会
  • 発表場所: 愛媛大学城北キャンパス（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Current Helicity in the Solar Cycle, the Properties of Turbulent Magnetic Field from Mosaic SOT/SP Raster Scans and Messages for Dynamo Theory (2016)
  • 著者名/発表者名: Kuzanyan, K., Otsuji, K., Sakurai, T., Hagino, M., Yokoi, N.
  • 学会等名: 10th Hinode Science Meeting
  • 発表場所: 名古屋大学（愛知県名古屋市）
  • 年月日: 2016-09-05
  • 国際学会
• [学会発表] Current Helicity and Twist of Solar Magnetic Fields from Hinode/SOT SP and Ground Based Telescopes Data (2015)
  • 著者名/発表者名: Otsuji, K., Sakurai, T., Kuzanyan, K., and Hagino, M.
  • 学会等名: 9-th Hinode Science Meeting
  • 発表場所: ベルファスト市（英国、北アイルランド）
  • 年月日: 2015-09-14
  • 国際学会
• [学会発表] 太陽の周期活動およびその長期変動と地球環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 桜井隆
  • 学会等名: 地球惑星科学連合合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）
  • 年月日: 2015-05-24
  • 招待講演
• [備考] 観測史上最強の太陽磁場
  • URL: https://www.nao.ac.jp/news/science/2018/20180206-hinode.html
• [備考] ダークフィラメントの磁場は半球ごとに決まった方向を向いている
  • URL: http://solarwww.mtk.nao.ac.jp/jp/topics/topics_backnumber.html