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太陽対流層全体を一貫して取り扱った数値計算への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 16K17655
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関千葉大学

研究代表者

堀田 英之  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (10767271)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード太陽対流層 / 太陽熱対流 / 黒点 / 磁気流体力学 / 熱対流 / 光球 / 数値計算 / 太陽 / 乱流
研究成果の概要

太陽全体を一貫して取り扱うための数値計算コードを新しく開発した。このコードでは、太陽表面で重要となる光によるエネルギーの損失を出来るだけ精確に取り扱いつつも、大規模数値計算機にも対応した先進的な数値計算コードである。この数値計算コードを用いて、世界で初めて太陽の外側にある対流層全体を包括した数値計算を実行した。また、太陽表面に現れる強磁場領域である黒点について、世界で初めて太陽深部から一貫した計算で形成を再現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究での成果には宇宙天気的な意義がある。太陽深部で発生する磁場は、黒点を形成し、しばしば太陽フレアなどの突発現象を引き起こし、地球にも影響を与える。この太陽深部→黒点の過程を明らかにしたことで、太陽で起こる爆発現象で根本の理解に繋がるであろう。また、太陽磁場生成については、まだ多くの謎が残っている。これは太陽内部を光で直接観測することができないことが原因の一つであるが、本研究では、世界で初めて太陽深部と観測可能な表面を繋げることができた。このことにより今後太陽深部での磁場生成についてさらなる理解が進むであろう。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (40件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 14件、 招待講演 15件)

  • [雑誌論文] Weak influence of near-surface layer on solar deep convection zone revealed by comprehensive simulation from base to surface2019

    • 著者名/発表者名
      Hotta, H; Iijima, H.; Kusano K.
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 5 号: 1

    • DOI

      10.1126/sciadv.aau2307

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Semiconservative reduced speed of sound technique for low Mach number flows with large density variations2019

    • 著者名/発表者名
      Iijima H.、Hotta H.、Imada S.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 622 ページ: A157-A157

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201834031

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Breaking Taylor-Proudman Balance by Magnetic Fields in Stellar Convection Zones2018

    • 著者名/発表者名
      Hotta, H
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 860 号: 2 ページ: L24-L24

    • DOI

      10.3847/2041-8213/aacafb

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asteroseismic detection of latitudinal differential rotation in 13 Sun-like stars2018

    • 著者名/発表者名
      Benomar, O.; Bazot, M.; Nielsen, M. B.; Gizon, L.; Sekii, T.; Takata, M.; Hotta, H.; Hanasoge, S.; Sreenivasan, K. R.; Christensen-Dalsgaard, J.
    • 雑誌名

      Science

      巻: 361 号: 6408 ページ: 1231-1234

    • DOI

      10.1126/science.aao6571

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sunspot drawings by Japanese official astronomers in 1749?17502018

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Iwahashi Kiyomi、Fujiyama Masashi、Kawai Toshiki、Toriumi Shin、Hotta Hideyuki、Iijima Haruhisa、Imada Shinsuke、Tamazawa Harufumi、Shibata Kazunari
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 70 号: 4 ページ: 63-63

    • DOI

      10.1093/pasj/psy066

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Convective Velocity Suppression via the Enhancement of the Subadiabatic Layer: Role of the Effective Prandtl Number2017

    • 著者名/発表者名
      Bekki, Y.; Hotta, H.; Yokoyama, T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 851 号: 2 ページ: 74-74

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa9b7f

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solar Overshoot Region and Small-scale Dynamo with Realistic Energy Flux2017

    • 著者名/発表者名
      Hotta, H
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 843 号: 1 ページ: 52-52

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa784b

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial Inhomogeneity of Kinetic and Magnetic Dissipations in Thermal Convection2017

    • 著者名/発表者名
      Hotta, H
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 845 号: 2 ページ: 164-164

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa8320

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of solar-cycle prediction: Plateau of solar axial dipole moment2017

    • 著者名/発表者名
      Iijima, H.; Hotta, H.; Imada, S.; Kusano, K.; Shiota, D.
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 607 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201731813

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Flux emergence simulation in a deep domain2019

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      Flux emergence workshop 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] From solar dynamo to formation of sunspot2019

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Haruhisa Iijima, Kanya Kusano
    • 学会等名
      MPPC meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 黒点形成と太陽深部の磁場・熱対流構造の関係2019

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] First comprehensive calculation of the whole solar convection zone2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Haruhisa Iijima, Kanya Kusano
    • 学会等名
      2018 SDO Science Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solar and stellar convection and dynamo2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Haruhisa Iijima, Kanya Kusano
    • 学会等名
      ITC27 & APPTC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Resolution Simulations of Solar Convection Zone and Dynamo2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Haruhisa Iijima, Kanya Kusano
    • 学会等名
      AAPPS-DPP2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Calculation of solar convection zone with the reduced speed of sound technique2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Haruhisa Iijima, Kanya Kusano
    • 学会等名
      International Astronomical Union
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 太陽内部と表面をつなぐ 大規模シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      SGEPPS
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 黒点の拡散における太陽深部熱対流の影響2018

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 太陽の対流層の底から表面までの一貫した計算2018

    • 著者名/発表者名
      堀田英之, 飯島陽久, 草野完也
    • 学会等名
      日本流体力学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 太陽の対流層の底から彩層下部までの一貫した初めての計算2018

    • 著者名/発表者名
      堀田英之, 飯島陽久, 草野完也
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Solar Convection Simulation with Reduced Speed of Sound Technique2018

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      SIAM conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 対流層の底から光球までを包括した三次元熱対流計算2018

    • 著者名/発表者名
      堀田英之, 飯島陽久
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Recent development of solar dynamo model2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      Asia Pacific Solar Physics Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 太陽対流層の乱流と大規模流れ2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      気象学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] テイラープラウドマン状態を破る磁場の役割2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽のオーバーシュート層での小スケールダイナモについて2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本流体力学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Current understanding of solar dynamo2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      NEXT22
    • 発表場所
      京都テルサ(京都・京都市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solar global convection and dynamo with reduced speed of sound technique2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      7th AICS international symposium
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-resolution calculation of solar dynamo2017

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      MR2017
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛・松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 熱対流の散逸について2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      九州大学(福岡・福岡市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ポスト京時代の太陽ダイナモ計算に向けて2017

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      ポスト「京」萌芽的課題・計算惑星 第1回 公開シンポジウム:惑星の起源・進化と環境変動の解明を目指して
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Small-scale dynamo in the solar interior2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      Solar and Stellar Magnetic Fields: a conference in honor of Manfred Schussler
    • 発表場所
      Goslar, Germary
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large-scale MHD simulation of solar convection zone and dynamo2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      6th East-Asia School and Workshop on Laboratory, Space, Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      国際会議場(茨城・つくば市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Small- and large-scale dynamos in the solar convection zone2016

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta, Matthias Rempel, Takaaki Yokoyama
    • 学会等名
      ICPP2016
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 太陽の大スケールダイナモにおける小スケールダイナモの役割2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      第6回 DTAシンポジウム「星形成を軸に俯瞰する磁場の役割とその観測的検証」
    • 発表場所
      国立天文台(東京・三鷹市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スーパーコンピューターを用いた太陽のシミュレーション2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      サイエンティフィック・システム研究会[SS研]
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル神戸(兵庫・神戸市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 京全ノードを用いた太陽対流層の超高解像度数値計算2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之, Matthias Rempel, 村主崇行, 牧野淳一郎
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛・松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁場の効果を中心とした太陽オーバーシュート層の精密な調査2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛・松山市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 太陽ダイナモにおけるスケール間結合2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之
    • 学会等名
      プラズマシミュレータシンポジウム2016
    • 発表場所
      核融合研究所(岐阜・土岐市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Generation mechanism of .large-scale magnetic field .revealed with high-resolution .solar dynamo calculation2016

    • 著者名/発表者名
      堀田英之, Matthias Rempel, 横山央明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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