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太陽風加速に対する太陽微細磁場構造の役割

研究課題

研究課題/領域番号 19K23472
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0204:天文学、地球惑星科学およびその関連分野
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

塩田 大幸  国立研究開発法人情報通信研究機構, 電磁波研究所電磁波伝搬研究センター, 研究マネージャー (90462192)

研究期間 (年度) 2019-08-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード太陽風 / 太陽磁場 / シミュレーション / ひので / 太陽コロナ / 太陽磁場観測 / 数値シミュレーション / 適合格子法
研究開始時の研究の概要

光球の対流運動により光球の磁場分布は時事刻々と変化する。それに応じて上空のコロナが加熱され・太陽風が形成されるが、その様子は大局的な磁場構造によって異なる。これは光球の対流運動で生じるエネルギーが磁場を介して上空に輸送・散逸される過程の性質が磁場の構造分布によって変わるためであるが、具体的な過程は明らかになっていない。本研究では、微細磁場構造がコロナ加熱・太陽風加速に果たす役割を調べるために超高解像度の全球磁気流体力学シミュレーションを行い、光球からのエネルギー輸送と上空での散逸過程が全球規模の磁場分布の違いによってどのように異なるかを明らかにする。

研究成果の概要

第24太陽活動周期及び第25太陽活動周期(2019年12月-)の上昇期の期間について、太陽全体のの磁場分布、コロナ撮像観測、惑星間シンチレーション(IPS)観測との比較から、高速太陽風が流出するコロナホールが拡大縮小する過程、これらが全て連動して変動する様子を明らかにした。ひのでによる太陽極域磁場観測データベースを整備し、2022年より公開を開始した。磁力線に沿った1次元のWave/Turbulence-driven MHD simulationおよび観測との比較により、高速太陽風における波動・乱流による加速重要性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

コロナ加熱・太陽風加速問題は未だ決着がついていない太陽物理学の最重要課題であるとともに、さらには太陽以外の多様な天体に共通の天体物理学にとっての重要課題でもある。また太陽風は、宇宙天気じょう乱の主要因として私たちの社会にも影響を及ぼす現象である。そのため、高速太陽風の形成過程の解明その分布の予測モデルの精度向上は宇宙天気予報にとって、非常に重要な課題である。本研究では、その理解を進めるためデータとして重要となる太陽の極域磁場観測データを整備するとともに、コロナ加熱・太陽風加速問題における太陽微細磁場構造の役割についての理解を進めた。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Instituto de Astrofisica de Andalucia(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Lockheed Martin Solar & Astrophys. Lab./National Center for Atmospheric Research(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Testing the Alfven-wave Model of the Solar Wind with Interplanetary Scintillation2022

    • 著者名/発表者名
      Shoda Munehito、Iwai Kazumasa、Shiota Daikou
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 928 号: 2 ページ: 130-130

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac581e

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 宇宙天気予報の観点からの太陽圏研究2024

    • 著者名/発表者名
      塩田 大幸
    • 学会等名
      ISEE研究集会「太陽圏の次世代研究検討会」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ひのでで観測されたサイクル24-25の 太陽極域磁場の変動2024

    • 著者名/発表者名
      塩田大幸、久保雅仁、勝川行雄、下条圭美、飯島陽久、松本琢磨、増田智
    • 学会等名
      日本天文学会 2024年春季年会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Hinode observation of long-term variation of magnetic fields in the Sun’s polar regions during Cycle 24-252024

    • 著者名/発表者名
      D. Shiota, M. Kubo, Y. Katsukawa, M. Shimojo, H. Iijima, T. Matsumoto, S. Masuda
    • 学会等名
      Hinode-17/IRIS-15/SPHERE meeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] AbstractInfluence of magnetic filling factor estimation on the polar magnetic fields as observed with Hinode/SOT-SP2023

    • 著者名/発表者名
      M. Kubo, D. Shiota, Y. Katsukawa, H. Iijima, S. Masuda, A. Fujimori
    • 学会等名
      Hinode-16/IRIS-13 mmeting
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] MILOSとMERLINインバージョンで導出された太陽極域磁場の比較2023

    • 著者名/発表者名
      久保雅仁、塩田大幸、勝川行雄、下条圭美、D. Orozco Suarez、N. Nitta、M. DeRosa、R. Centeno
    • 学会等名
      日本天文学会2023年春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparison of polar magnetic fields derived from MILOS and MERLIN inversion for Hinode/SOT-SP data2022

    • 著者名/発表者名
      M. Kubo, D. Shiota, Y. Katsukawa, M. Shimojo, D. Orozco Suarez, N. Nitta, M. DeRosa, R. Centeno
    • 学会等名
      The joint Hinode-15 / IRIS-12 meeting
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison of polar magnetic fields derived from MILOS & MERLIN inversion for Hinode/SOT-SP data2022

    • 著者名/発表者名
      M. Kubo, D. Shiota, Y. Katsukawa, M. Shimojo, D. Orozco Suarez, N. Nitta, M. DeRosa, R. Centeno
    • 学会等名
      Solar Polarization Workshop 10
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Yearly variation of the Sun’s polar regions during Solar Cycle 24 observed with Hinode2021

    • 著者名/発表者名
      Shiota, D.; Shimojo M.
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ひのでで観測されたサイクル24 中の太陽極域磁場の変動2021

    • 著者名/発表者名
      塩田大幸;下条圭美
    • 学会等名
      日本天文学会2021年春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Hinode Observation of Sun’s Polar Regions over a solar cycle2020

    • 著者名/発表者名
      Shiota, D.; Shimojo M.
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hinode Observation of Sun’s Polar Regions over a solar cycle2020

    • 著者名/発表者名
      Daikou Shiota, Masumi Shimojo
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hinode Observation of Sun’s Polar Regions over a solar cycle2019

    • 著者名/発表者名
      Daikou Shiota, Masumi Shimojo
    • 学会等名
      Hinode-13/IPELS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Database for Hinode SOT Polar Magnetic Field

    • URL

      https://hinode.isee.nagoya-u.ac.jp/sot_polar_field/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-09-03   更新日: 2025-01-30  

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