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3次元太陽フレア数値シミュレーションによる粒子加速モデリング

研究課題

研究課題/領域番号 24740132
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 天文学
研究機関独立行政法人情報通信研究機構 (2014)
国立天文台 (2013)
独立行政法人宇宙航空研究開発機構 (2012)

研究代表者

西塚 直人  独立行政法人情報通信研究機構, 電磁波計測研究所宇宙環境インフォマティクス研究室, 研究員 (10578933)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014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)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード太陽フレア / 粒子加速 / 数値シミュレーション / プラズマ / 磁気リコネクション / X線観測 / 電波観測 / 宇宙天気予報
研究成果の概要

太陽フレアに伴う粒子加速数値モデリングを行った。我々は太陽フレア噴出を高分解能3次元磁気流体シミュレーションで再現し、3次元非定常な磁気リコネクションと電流シートの乱流構造、そしてその中の小さなプラズモイド生成を解明した。小さなプラズモイドの運動は局所的に電場を強め、粒子を加速する。またグローバルな磁束管噴出速度の変化も粒子加速に影響する。テスト粒子計算で乱流電流シート内の加速過程や、噴出磁束管中を伝わりながらの加速過程を発見した。また磁気リコネクションのフラクタル性により冪分布スペクトルを自然に説明できることを示した。さらに電波観測と比較し、数値モデルの検証を行った。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (36件) (うち招待講演 15件)

  • [雑誌論文] Particle Acceleration in Plasmoid Ejections derived from Radio Drifting Pulsating Structures2015

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka N., Karlicky M., Janvier M. and Barta M.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 799 号: 2 ページ: 126-141

    • DOI

      10.1088/0004-637x/799/2/126

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高精度宇宙望遠鏡用直動機構の開発:真空環境下での多数回駆動性能評価2015

    • 著者名/発表者名
      大場崇義, 西塚直人, 渡邉恭子, Lee K.-S., 飯田佑輔, 田島崇男, 中山聡, 清水敏文
    • 雑誌名

      JAXA/Research and Development Report

      巻: 14-06 ページ: 1-10

    • NAID

      110009894215

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 25 Years of Self-Organized Criticality: Solar and Astrophysics2014

    • 著者名/発表者名
      Aschwanden M. J., Crosby, N. B., Dimitropoulou, M., Georgoulis, M. K., Hergarten, S., McAteer, J., Milovanov, A. V., Mineshige, S., Morales, L., Nishizuka, N. 他5名
    • 雑誌名

      Space Science Reviews

      巻: - 号: 1-4 ページ: 1-120

    • DOI

      10.1007/s11214-014-0054-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The role of a flux rope ejection in a 3-dimensional magnetohydrodynamic simulation of a solar flare2013

    • 著者名/発表者名
      K. Nishida, N. Nishizuka & K. Shibata
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal Letters

      巻: 775 号: 2 ページ: 39-44

    • DOI

      10.1088/2041-8205/775/2/l39

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twisting solar coronal jet launched at the boundary of an active region2013

    • 著者名/発表者名
      B. Schmieder, Y. Guo, F. Moreno-Insertis, G. Aulanier, L. Yelles Chaouche, N. Nishizuka, L. K. Harra, J. K. Thalmann, S. Vargas Dominguez, Y. Liu
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 559 ページ: A1-A1

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201322181

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 「ひので」ー実験室プラズマ共同研究による彩層ジェット再現実験に成功2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 雑誌名

      日本天文学会『天文月報』、国際文献社発行

      巻: 106 ページ: 434-441

    • NAID

      10031177531

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] プラズモイド放出と非定常リコネクション2013

    • 著者名/発表者名
      井通暁、西塚直人
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌小特集「俯瞰と展望:磁気リコネクション研究の最前線」

      巻: 89, 第11号 ページ: 769-773

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] プラズモイドによる異常プラズマ加熱・加速2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌小特集「俯瞰と展望:磁気リコネクション研究の最前線」

      巻: 89, 第11号 ページ: 796-800

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 弱電離プラズマ中のリコネクション2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、磯部洋明
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌小特集「俯瞰と展望:磁気リコネクション研究の最前線」

      巻: 89, 第12号 ページ: 849-852

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Fermi Acceleration in Plasmoids interacting with Fast Shocks of Reconnection via Fractal Reconnection2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、柴田一成
    • 雑誌名

      Physical Review Letter

      巻: 110 号: 5 ページ: 51101-51105

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.051101

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chromospheric Anemone Jets and Magnetic Reconnection in Partially Ionized Solar Atmospehre2012

    • 著者名/発表者名
      Singh K. A. P、磯部洋明、西塚直人、西田圭佑、柴田一成
    • 雑誌名

      Astrophysical Journal

      巻: 759 号: 1 ページ: 33-46

    • DOI

      10.1088/0004-637x/759/1/33

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Laboratory Experiment of Magnetic Reconnection : Outflows, Heating, and Waves in2012

    • 著者名/発表者名
      N.Nishizuka, Y.Hayashi, H.Tanabe, et.al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 756 号: 2 ページ: 152-163

    • DOI

      10.1088/0004-637x/756/2/152

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagating Slow Magnetoacoustic Waves along the Continuous Outflows observed with EIS/Hinode2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、松本琢磨、森田諭、原弘久、柴田一成
    • 雑誌名

      ASP Conference Series, The Proceeding of Hinode-3, Tokyo (ed. T. Sekii, T. Watanabe, T. Sakurai)

      巻: 454 ページ: 157-161

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic Observations of Continuous Outflows and Propagating Waves from NOAA 10942 with EIS/Hinode2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、原弘久
    • 雑誌名

      ASP Conference Series, The Proceeding of Hinode 4: The Fourth Hinode Science Meeting, Italy (eds. L. R. Bellot Rubio, F. Reale, and M. Carlsson)

      巻: 455 ページ: 219-224

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Modeling of Fractal Reconnection and Particle Acceleration in Solar Flares2015

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka N.
    • 学会等名
      12th Annual Meeting, Asia Oceania Geosciences Society (AOGS 2015)
    • 発表場所
      シンガポール・サンテックシティ (サンテック・シンガポール・コンベンション・エキシビジョンセンター)
    • 年月日
      2015-08-01 – 2015-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical and Laboratory Experimental Modeling of Solar Jets and MHD waves2015

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka, N.
    • 学会等名
      12th Annual Meeting, Asia Oceania Geosciences Society (AOGS 2015)
    • 発表場所
      シンガポール・サンテックシティ (サンテック・シンガポール・コンベンション・エキシビジョンセンター)
    • 年月日
      2015-08-01 – 2015-08-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電波ドリフト・パルス構造から導出したプラズモイド噴出中の粒子加速2015

    • 著者名/発表者名
      西塚直人, M. Karlicky, M. Janvie, and M. Barta
    • 学会等名
      日本天文学会 春季大会
    • 発表場所
      大阪府豊中市 (大阪大学)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 実験室リコネクションによる低周波磁気揺動解析と太陽MHD波動2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      第21回ひので実験室研究会
    • 発表場所
      東京都小金井市 (NICT)
    • 年月日
      2014-12-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 今年2-9月の太陽フレア発生時の光球磁場構造2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      H26第1回STE現象報告会
    • 発表場所
      東京都小金井市 (NICT)
    • 年月日
      2014-10-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 光球磁場と彩層磁気活動ジェットとの関連性について2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人, Sterling A. C.
    • 学会等名
      日本天文学会 秋季大会
    • 発表場所
      山形県山形市 (山形大学)
    • 年月日
      2014-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Particle Acceleration in an Unsteady Fragmented 3D Current Sheet in a Solar Flare2014

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka N.
    • 学会等名
      40th COSPAR Scientific Assembly (Committee on Space Research)
    • 発表場所
      ロシア・モスクワ (ロモノーソフ=モスクワ国立総合大学)
    • 年月日
      2014-08-02 – 2014-08-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Plasmoid-induced Reconnection and Particle Acceleration in Solar Flares2014

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka, N.
    • 学会等名
      4th East Asia School and Workshop on Laboratory, Space, Astrophysical Plasmas
    • 発表場所
      中国黒竜江省ハルビン (ハルビン工科大学)
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Reconnection in Partially Ionized Chromospheric Plasmas2014

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka, N.
    • 学会等名
      SHINE conference 2014 (Solar Heliospheric & Interplanetary Environment)
    • 発表場所
      米国コロラド州テルライド
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3D Fractal-like Current Sheet in a Solar Flare and Transient Particle Acceleration as seen in Radio Bursts2014

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka N.
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection (MR2014)
    • 発表場所
      東京都文京区本郷 (東京大学)
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Particle Acceleration in a 3D current sheet of a Solar Flare and Comparison with Solar Radio observations2014

    • 著者名/発表者名
      Nishizuka N. and Nishida K.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合 連合大会 2014年大会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市 (パシフィコ横浜)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Solar-C光学磁場診断望遠鏡:焦点調節機構試作品の真空環境下寿命試験準備2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人, 清水敏文、渡邉恭子、大場崇義, 田島宗男、中山聡
    • 学会等名
      第14回宇宙科学シンポジウム
    • 発表場所
      JAXA/ISAS (神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 彩層ジェット・スピキュールに関する観測・理論研究2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      太陽研究者連絡会シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学 (京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 太陽と実験室プラズマの共同研究で得た共通物理2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      磁気リコネクションと太陽プラズマ研究会
    • 発表場所
      京都大学東京オフィス インターシティー品川 (東京都品川区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ひのでー実験室プラズマ共同実験による彩層ジェット再現実験2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人, 林由記, 田辺博士, 桑波田晃弘, 神納康宏, 井通暁,小野靖, 清水敏文
    • 学会等名
      日本天文学会2014年春季年会
    • 発表場所
      国際基督教大学 (東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ひので-実験室プラズマ共同研究による、黒点ライトブリッジにおける彩層ジェット現象の磁気リコネクション再現実験2014

    • 著者名/発表者名
      西塚直人, 林由記, 田辺博士, 桑波田晃弘, 神納康宏, 井通暁,小野靖
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 発表場所
      東海大学 (神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Hinode Spectroscopic obs. of Magnetic Reconnection in a Solar Flare2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka, H. Hara, D. Brooks, K. Nishida
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会2013
    • 発表場所
      幕張メッセ (千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Solar Jets as Sources of Outflows, Heating and Waves ~ Wave Generation by Magnetic Reconnection~2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka
    • 学会等名
      2013 Meeting of the Americas, American Geophysical Union
    • 発表場所
      カンクンセンター (メキシコ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fractal Reconnection and Stochastic Particle Acceleration induced by Prominence Eruption2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka, K. Nishida, K. Shibata
    • 学会等名
      International Astronomical Union, IAUS300
    • 発表場所
      パリ国立高等化学大学 (パリ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmoid Ejections observed in Radio emissions and Particle Acceleration in Solar Flares2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka, M. Karlicky, M. Janvier, M. Barta
    • 学会等名
      CESRA Workshop 2013
    • 発表場所
      チェコ工科大学建築学科 (プラハ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Plasmoids, Fractal Reconnection and Particle Acceleration in Solar Flares and Laboratory Experiments2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka
    • 学会等名
      IPELS2013 (12th International workshop on the relationship between Plasma experiments in the laboratory and in space)
    • 発表場所
      白馬東急ホテル (長野県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fractal Structure (Turbulence) and SOC of a Current Sheet in a Solar Flare via Dynamic Magnetic Reconnection2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka
    • 学会等名
      ISSI meeting (International Space Science Institute, ‘Self- Organized Criticality and Turbulence’)
    • 発表場所
      国際宇宙科学大学 ISSI (スイス・ベルン)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonlinear Fragmentation of Flare Current Sheets2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka, K. Nishida
    • 学会等名
      Hinode-7 Science meeting
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター (岐阜県高山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Magnetic Reconnection in Non-relativistic Solar Jets and application to AGN Jets2013

    • 著者名/発表者名
      N. Nishizuka
    • 学会等名
      Relativistic Jets in AGNs、研究会
    • 発表場所
      国立天文台 (東京都三鷹市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ガイド磁場ありリコネクションに伴う波動発生実験と太陽波動観測との比較2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      第18回ひので-実験室リコネクション研究会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fractal Reconnection and Particle Acceleration in the Solar Atmosphere2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      IPELS2013
    • 発表場所
      長野県白馬
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fractal Reconnection and Stochastic Particle Acceleration induced by a Prominence Eruption2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      IAU Symposium 300: Nature of Prominences and their role in Space Weather
    • 発表場所
      フランス、パリ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Solar Jets as Souces of Outflows, Heating and Waves2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      AGU meeting of the Americas
    • 発表場所
      メキシコ、カンクン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 太陽フレアにおける磁束管噴出3次元ダイナミクスと乱流電流シートによるフラクタル磁気リコネクションと粒子加速2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、西田圭佑
    • 学会等名
      日本物理学会、第68回年次大会
    • 発表場所
      広島、広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Contribution of Reconnection-accelerating Particles to SEPs2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、西田圭佑
    • 学会等名
      日本天文学会2013年春季年会
    • 発表場所
      埼玉、埼玉大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] フレア噴出現象の観測によるエネルギー解放機構の理解と課題2013

    • 著者名/発表者名
      西塚直人
    • 学会等名
      太陽研究シンポジウム:活動極大期の太陽研究、そして新たな太陽研究への布石
    • 発表場所
      東京、立教大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical Modeling of Fragmenting Prominence Eruption and a Fragmented Current Sheet in a Solar Flare on 2011 June 72012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、西田圭佑
    • 学会等名
      Hinode 6 Science Meeting
    • 発表場所
      イギリス、セントアンドリュース
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D Dynamics of Eruptive Phenomena and Particle Acceleration in a Solar Flare2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、西田圭佑
    • 学会等名
      39th COSPAR Scientific Assembly 2012
    • 発表場所
      インド、マイスール
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Laboratory Experiment of Magnetic Reconnection: Outflows, Heating and Waves in Chromospheric Jets2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、林由記、田辺博士、桑波田晃弘、井通暁、小野靖、清水敏文
    • 学会等名
      US-Japan Workshop on Magnetic Reconnection (MR2012)
    • 発表場所
      アメリカ合衆国、プリンストン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time Variation of Active Region Outflow with Recurrent Outflows and Waves2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、原弘久
    • 学会等名
      Spectroscopy of the Dynamic Sun
    • 発表場所
      イギリス、ロンドン
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 3D Dynamics of Eruptive Phenomena and Particle Acceleration in a Solar Flare2012

    • 著者名/発表者名
      西塚直人、西田圭佑
    • 学会等名
      日本地球惑星連合大会2012
    • 発表場所
      千葉、幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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