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太陽観測衛星「ひので」で探る太陽光球における対流構造と磁力線の相互関係

研究課題

研究課題/領域番号 16J07106
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
研究機関総合研究大学院大学

研究代表者

大場 崇義  総合研究大学院大学, 物理科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード太陽 / 対流 / 磁場 / 画像回復 / 分光 / 光球
研究実績の概要

本年度の解析において、これまで困難であった「太陽表面における水平対流速度場」の導出に挑戦した。太陽表面の水平対流速度場を得るには、太陽縁におけるドップラー速度場を取得する必要がある。一方、太陽縁観測においては遠近法によって太陽表面の見た目の構造が圧縮されるため、実質的な空間構造の分解能が著しく劣化してしまう。そこで、空間分解能を制限している「望遠鏡の結像性能による画像劣化」を、前年度において開発した「画像回復手法」によって補正し、水平対流速度場のドップラー解析を可能にした。
解析の結果、水平対流運動の速度場が1.6 -1.9 km/s (rms)であることが見積もられた。先行研究の値と比較すると、2-3倍程度増加している。これは、本研究による画像回復手法を用いた解析手法が、水平対流運動のエネルギーの抽出に成功していることを示唆している。また、水平対流速度場の空間分布を解析したところ、ガスが沈み込んでいる「間隙」において最も高速な流れが生じていることがわかった。これは、太陽表面において放射冷却されたガスが高密化し、水平方向に対して強い圧力勾配を生成したことが原因と考えられる。
今回観測できた対流速度場の振幅は、外層大気を加熱するのに必要とされている「磁場を介した非熱的エネルギー輸送モデル」の要求値(0.7-1.5 km/s)を優に超えるものであり、これらのモデルをサポートする結果を得ることができたといえる。
本研究により、「間隙における水平対流運動の診断手法」を確立することができた。磁場は間隙に分布することから、本手法で得られる水平対流運動が磁気流体波駆動の描像を大きく変えることが期待できる。今後の研究課題として、これら水平対流運動のダイナミクスが、どのように磁気流体波を駆動しているかを同定する。

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] マックス・プランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] マックス・プランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] The Small-scale Structure of Photospheric Convection Retrieved by a Deconvolution Technique Applied to Hinode/SP Data2017

    • 著者名/発表者名
      Oba T., Riethmueller T. L., Solanki S. K., Iida Y., Quintero Noda C., Shimizu T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 849 号: 1 ページ: 7-7

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8e44

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Height-dependent Velocity Structure of Photospheric Convection in Granules and Intergranular Lanes with Hinode/SOT2017

    • 著者名/発表者名
      Oba, T.; Iida, Y.; Shimizu, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: Volume 836 号: 1 ページ: 40-40

    • DOI

      10.3847/1538-4357/836/1/40

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Photospheric Convection -Recent results2018

    • 著者名/発表者名
      Oba T.,Iida Y., Shimizu T.
    • 学会等名
      Hinode-12 The Many suns
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Center-to-limb Doppler diagnose of the solar granular and intergranular convective flow2018

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Oba, Yusuke Iida, Toshifumi Shimizu
    • 学会等名
      Cool stars 20
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] デコンボリューション解析による光球における対流速度場の3次元構造の取得2017

    • 著者名/発表者名
      大場崇義, T.L. Riethmueller, S.K. Solanki, 飯田佑輔, 清水敏文
    • 学会等名
      2017年天文学会春季年会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 正則化RL 法を用いたHinode/SP の光球大気の画像回復手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      大場崇義, T.L. Riethmueller, S.K. Solanki, 飯田佑輔, 清水敏文
    • 学会等名
      2017年天文学会春季年会
    • 発表場所
      九州大学 伊都キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ひので衛星観測の画像回復で得られた太陽光球における対流運動の微細構造2017

    • 著者名/発表者名
      大場崇義, T.L. Riethmueller, S.K. Solanki, 飯田佑輔, 清水敏文
    • 学会等名
      宇宙科学シンポジウム2017
    • 発表場所
      宇宙科学研究所 相模原キャンパス
    • 年月日
      2017-01-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The photospheric convection retrieved by a deconvolution technique applied to Hinode/SP data2017

    • 著者名/発表者名
      Oba T., Riethmueller T. L., Solanki S. K., Iida Y., Quintero Noda C., Shimizu T.
    • 学会等名
      High-resolution solar physics: past, present, future
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Photospheric Granulation Retrieved by a Deconvolution Technique Applied to Hinode/SP Data2017

    • 著者名/発表者名
      Oba T., Riethmueller T. L., Solanki S. K., Iida Y., Quintero Noda C., Shimizu T.
    • 学会等名
      JOINT HINODE-11/IRIS-8 SCIENCE MEETING
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hinode/SPで得られた太陽光球 大気における3次元対流速度場2017

    • 著者名/発表者名
      大場崇義、飯田佑輔、清水敏文
    • 学会等名
      太陽研究者連絡会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 吸収線輪郭から探る太陽表面対流速度の高さ構造2016

    • 著者名/発表者名
      大場崇義、 飯田佑輔、清水敏文
    • 学会等名
      地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-05-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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