• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

同時代黒点観測の歴史的文書に基づくダルトン極小期復元の試験的検討

研究課題

研究課題/領域番号 21K13957
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

早川 尚志  名古屋大学, 高等研究院(宇宙), 特任助教 (10879787)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード太陽活動 / 太陽黒点 / 宇宙気候 / 環境史 / 太陽地球環境 / 黒点 / 太陽物理学 / 太陽地球物理 / 太陽活動周期 / 歴史的観測
研究開始時の研究の概要

19世紀前半の太陽活動は例外的に静穏で、「ダルトン極小期」と呼称される。しかしこの頃の太陽活動の直接観測については、記録自体が歴史文献に記録され、その分析に太陽物理学のみならず歴史学・文献学の知見を要するため、必ずしも定量的復元が十全に行われているとは言い難い。そこで、本研究では、実際に当時の観測記録を複写、歴史学・文献学的に記述を解読し、現代太陽物理学の知見を適用して、当時の太陽活動を黒点数、黒点分布の試験的復元を行い、長期の地磁気変動と比較する。この時期のデータを過去410年の観測記録と比較し、ダルトン極小期の太陽活動の観測記録を現代科学観測の知見とどこまで定量的に比較できるか検証する。

研究実績の概要

本年度の研究では、ダルトン極小期におけるシレジア(現ポーランド)でのVon Lindenerの1800-1827年の観測記録について、原典史料ベースで当時の黒点群数、黒点座標の導出を行った。その結果、当該観測者の黒点群数は同時代観測者とほぼ誤差の範囲で符合することが確認された。また、同観測から導出された黒点座標は南北半球双方に確認され、同時代観測者のデータを支持するのみならず、ダルトン極小期とマウンダー極小期の太陽黒点の挙動の根本的な差異を確認する形となった。どう観測からは一部の時期で若干北半球側への偏りも確認され、通常の太陽活動周期とのさらなる比較の重要性が確認された。
また、マウンダー極小期との比較検討も進んだ。マウンダー極小期の中でも、これまで復元の乖離していたのがその初期(1645~1659)の挙動である。今年度はマウンダー極小期初期の既知のデータについて、全て原典まで遡って再検討を行った。その結果、マウンダー極小期初期のデータの相当数に別種の観測の混入が認められ、個別黒点数が群数と誤認されている事例も確認できた。それに基づき、当該期間について日付付きのデータを改訂、提示できた。そのデータの黒点日・無黒点日の比率から黒点数を復元したところ、概ね、年輪の炭素同位体ベースの復元と矛盾しない結果が得られた他、マウンダー極小期がその初期においてもダルトン極小期より太陽活動レベルが低かったことが確認された。
このようなデータはベルギー王立天文台との共同研究のもと、黒点相対数決定値の再較正にも取り入れられ、ダルトン極小期を現代観測に文脈づける準備が進みつつある。また、欧州での文献調査から、従来の想定を超えてさらなる未交換文献の存在も浮上している。その分析が急がれる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本年度、当該研究については、ダルトン極小期の太陽活動復元について、当初計画で目標にしていたシレジアでの黒点観測記録(1800-1827)の分析が無事刊行された。その結果、複数観測データからダルトン極小期の黒点群数が通常よりも低いながら一般的な周期活動を行っていたこと、更に太陽黒点座標が両半球に見出され、マウンダー極小期とは根本的に異なる挙動を行っていたことが明らかになっている。また、これまで復元が大きく乖離していたマウンダー極小期初期の復元も行い、黒点日・無黒点日の比率から黒点数を復元することで、マウンダー極小期初期の太陽活動もダルトン極小期よりも根本的に低調であったことを確認できた。さらに、その成果をベルギー王立天文台との共同研究を通して、黒点数再較正に取り入れることで、太陽活動全体への位置付けも堅実に進んでいる。その意味で、本研究は当初の研究目標をかなり手堅く達成できたと考えられる。
一方、欧州での文献調査の結果、ダルトン極小期前後について、これまで先行研究でほぼ検討されていなかった文献の複写を入手することもできた。これは当該プロジェクトでのエクストラサクセスであり、今後このデータの検討を進めることで、ダルトン極小期の太陽活動の復元のさらなる精密化を目指せるだろう。また、ダルトン極小期の地磁気活動についてもデータが出揃いつつある。こちらについても検討が待たれる。このような記録の分析から、当該プロジェクトは当初想定を大きく超え、過去4世紀の太陽活動でのダルトン極小期の位置づけをより定量的に評価することが可能になるだろう。

今後の研究の推進方策

本研究での今後の方策としては、まずはこれまでの間に当初の研究計画の見立てを越えて欧州での文献調査に際して複写を入手できた文献記録の精密な分析を想定している。このような記録群から可能な限り黒点群数と黒点座標を復元することで、ダルトン極小期を19世紀中盤・後半の観測データとシームレスに接続して行くことを考えている。特にダルトン極小期と前後の太陽黒点観測をどのように接続するか、複数の手法を当てはめることは今後の太陽活動の長期変動の復元研究、さらにはその中でのダルトン極小期の位置づけの検討に当たって重要な手がかりとなることが期待される。また、ダルトン極小期の地磁気観測についても現代観測や古地磁気モデルとの比較のもと、定量復元を進めて行きたい。加えてマウンダー極小期との比較も、その当時の太陽黒点記録を原典史料ベースで洗うことで、その全期間の定量的かつより正確な比較検討を進めていくことを企図している。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (13件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 16件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 14件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Royal Observatory of Belgium(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Austrian Academy of Science(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Extremadura(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Potsdam AIP/Max-Planck Institute(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rutherford Appleton Laboratory/University of Reading(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Royal Observatory og Belgium(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Austrian Academy of Sciences(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Solar Observatory(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rutherford Appleton Laboratory/Glasgow University/British Geological Survey(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Extremadura University(スペイン)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Extremadura University(スペイン)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Austrian Academy of Science(オーストリア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Pennsilvania University Museum(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Preface to the special issue on “Old records for new knowledge”2024

    • 著者名/発表者名
      Batllo Josep、Hayakawa Hisashi、Slonosky Victoria、Crouthamel Richard I.
    • 雑誌名

      Geoscience Data Journal

      巻: -

    • DOI

      10.1002/gdj3.243

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reconstructing Sunspot Number by Forward-Modelling Open Solar Flux2024

    • 著者名/発表者名
      Owens Mathew J.、Lockwood Mike、Barnard Luke A.、Usoskin Ilya、Hayakawa Hisashi、Pope Benjamin J. S.、McCracken Ken
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 299 号: 1 ページ: 3-3

    • DOI

      10.1007/s11207-023-02241-3

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rudolf Wolf to Alfred Wolfer: The Transfer of the Reference Observer in the International Sunspot Number Series (1876-1893)2024

    • 著者名/発表者名
      Bhattacharya S.、Lefevre L.、Chatzistergos T.、Hayakawa H.、Jansen M.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 299 号: 4 ページ: 45-45

    • DOI

      10.1007/s11207-024-02261-7

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Karl von Lindener’s sunspot observations during 1800-1827: Another long-term dataset for the Dalton Minimum2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Arlt Rainer、Iju Tomoya、Besser Bruno P.
    • 雑誌名

      Journal of Space Weather and Space Climate

      巻: 13 ページ: 33-33

    • DOI

      10.1051/swsc/2023023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analyses for graphical records for a total solar eclipse in 1230 May: a possible reference for the ‘Medieval Grand Maximum’2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Murata Koji、Owens Mathew J、Lockwood Mike
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 530 号: 3 ページ: 3150-3159

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3874

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Overview of Sunspot Observations in the Early Maunder Minimum: 1645-16592023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Carrasco Victor M S、Aparicio Alejandro J P、Villalba Alvarez Joaquin、Vaquero Jose M
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 528 号: 4 ページ: 6280-6291

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3922

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnitude Estimates for the Carrington Flare in 1859 September: As Seen from the Original Records2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Bechet Sabrina、Clette Frederic、Hudson Hugh S.、Maehara Hiroyuki、Namekata Kosuke、Notsu Yuta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 954 号: 1 ページ: L3-L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acd853

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Recalibration of the Sunspot-Number: Status Report2023

    • 著者名/発表者名
      Clette F.、Lefevre L.、Chatzistergos T.、Hayakawa H.、Carrasco V. M. S.、Arlt R.、Cliver E. W.、Dudok de Wit T.、Friedli T. K.、Karachik N.、Kopp G.、Lockwood M.、Mathieu S.、Munoz-Jaramillo A.、Owens M.、Pesnell D.、Pevtsov A.、Svalgaard L.、Usoskin I. G.、van Driel-Gesztelyi L.、Vaquero J. M.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 298 号: 3 ページ: 44-44

    • DOI

      10.1007/s11207-023-02136-3

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scale Transfer in 1849: Heinrich Schwabe to Rudolf Wolf2023

    • 著者名/発表者名
      Bhattacharya S.、Lefevre L.、Hayakawa H.、Jansen M.、Clette F.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 298 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.1007/s11207-022-02103-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analyses of historical solar eclipse records in Hokkaido Island in the 18-19th centuries2022

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Soma Mitsuru、Daigo Ryuma
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 号: 6 ページ: 1275-1286

    • DOI

      10.1093/pasj/psac064

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Overview of Sunspot Observations in 1727-17482022

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Hattori Kentaro、Soma Mitsuru、Iju Tomoya、Besser Bruno P.、Kosaka Shunsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 941 号: 2 ページ: 151-151

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac6671

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Sunspot observations at Kawaguchi Science Museum: 1972 -- 20132022

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Suzuki Daisuke、Mathieu Sophie、Lefevre Laure、Takuma Hitoshi、Hiei Eijiro
    • 雑誌名

      Geoscience Data Journal

      巻: 10 号: 1 ページ: 87-98

    • DOI

      10.1002/gdj3.158

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inference of magnetic field during the Dalton minimum: Case study with recorded sunspot areas2022

    • 著者名/発表者名
      Uneme Shoma、Imada Shinsuke、Lee Harim、Park Eunsu、Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Moon Yong-Jae
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 74 号: 4 ページ: 767-776

    • DOI

      10.1093/pasj/psac032

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A candidate auroral report in the Bamboo Annals, indicating a possible extreme space weather event in the early 10th century BCE2022

    • 著者名/発表者名
      van der Sluijs Marinus Anthony、Hayakawa Hisashi
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: - 号: 12 ページ: 5767-5776

    • DOI

      10.1016/j.asr.2022.01.010

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stephan Prantner’s Sunspot Observations during the Dalton Minimum2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Uneme Shoma、Besser Bruno P.、Iju Tomoya、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 919 号: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.3847/1538-4357/abee1b

    • NAID

      120007190685

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Johann Christoph M?ller’s Sunspot Observations in 1719???1720: Snapshots of the Immediate Aftermath of the Maunder Minimum2021

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Iju Tomoya、Kuroyanagi Chiaki、Carrasco V?ctor M. S.、Besser Bruno P.、Uneme Shoma、Imada Shinsuke
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 296 号: 10 ページ: 154-154

    • DOI

      10.1007/s11207-021-01880-8

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strong evidence of low levels of solar activity during the Maunder Minimum2021

    • 著者名/発表者名
      Carrasco V M S、Hayakawa H、Kuroyanagi C、Gallego M C、Vaquero J M
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 504 号: 4 ページ: 5199-5204

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1155

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The extreme space weather events in October 17882021

    • 著者名/発表者名
      Hattori Kentaro、Hayakawa Hisashi、Ebihara Yusuke
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 73 号: 5 ページ: 1367-1374

    • DOI

      10.1093/pasj/psab079

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyses of Early Sunspot Records by Jean Tarde (1615-1617) and Jan Smogulecki (1621???1625)2021

    • 著者名/発表者名
      Carrasco V. M. S.、Gallego M. C.、Villalba ?lvarez J.、Vaquero J. M.、Hayakawa H.
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 296 号: 11 ページ: 170-170

    • DOI

      10.1007/s11207-021-01905-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Implications of Eurasian Astral Records: Several Case Studies2023

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hayakawa
    • 学会等名
      Myth snd Science in Ancient World
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Archival investigations for historical solar activity: Their source variations, data reconstructions, and challenges2023

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hayakawa
    • 学会等名
      IUGG 2023 Berlin
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 太陽観測データ整備・較正2023

    • 著者名/発表者名
      早川尚志
    • 学会等名
      日本変光星観測者会議
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Contrasts of the Maunder Minimum and the Dalton Minimum: Archival Analyses2023

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hayakawa
    • 学会等名
      Sun Climate Symposium 2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An overview of the historical space climate, as seen from the historical archives and classics2022

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hayakawa
    • 学会等名
      European Geosciences Union: GIFT Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ニュートン書簡集とマウンダー極小期―18世紀初頭の太陽地球環境変動の事例研究2022

    • 著者名/発表者名
      早川尚志
    • 学会等名
      日本科学史学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Preliminary Archival Analyses for the Solar-Terrestrial Superstorm in February 18722022

    • 著者名/発表者名
      Hisashi Hayakawa
    • 学会等名
      Asia Oceania Geosciences Society 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] オーストリアの修道院文献から復元するダルトン極小期の太 陽活動2021

    • 著者名/発表者名
      早川尚志、伊集朝哉、今田晋亮
    • 学会等名
      日本天文学会・秋学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 小樽学2023

    • 著者名/発表者名
      醍醐龍馬
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      日本経済評論社
    • ISBN
      9784818826311
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi