計算機トモグラフィー解析法を用いた太陽風三次元構造の研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07454115
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小島 正宜 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70023687)
• 研究分担者: 櫻井 隆行 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (52564744) ; 徳丸 宗利 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教授 (60273207)
• キーワード: 太陽風 / プラズマ / 惑星間空間シンチレーション / トモグラフィー / 密度擾乱 / 低速太陽風 / 高速太陽風

研究概要

人工天体による観測に比べ、観測できる時間・空間領域が優れている天体電波源の惑星間空間シンチレーション法の空間分解能を向上させるために、計算機トモグラフィー法の開発を行った。これまでに開発された方法を用いると、太陽活動が静かで太陽風構造が単純かつ長期間にわたり安定している場合には、空間分解能が大きく向上される。この方法を用い、太陽活動が静かであった1995年及び1996年の太陽風構造を解析した。
1.解析で求められた太陽風速度の緯度構造は、太陽極軌道探査機(ULYSSES)が観測したものと良く一致する。高緯度の太陽風は、750〜800km/sの速度を持ち、太陽赤道帯を吹く平均速度400km/sの低速風と大きな速度勾配を持って接している。
2.赤道帯を取り巻く低速太陽風帯(400km/s)の中に、より遅い速度領域が存在し、その太陽からの吹き出し領域には、軟X線やFeXIVのスペクトル線が明るく輝く活動領域が存在する。
3.高緯度(>40度)を吹く高速太陽風の速度を0.1-0.3AUの距離と0.3-1AUの距離領域で比較すると、太陽に近い所で平均100km/s程の速度増加が見られた。これは、米国の研究者の観測結果と一致するが、この速度増加が、真の太陽風速度の増加を示しているのか、或いは流体波動現象が重畳しているためなのか、今後の検討が必要である。
4.太陽風電子密度の擾乱度(ΔNe)には、速度依存性があり、その関係は今回解析を行った0.3-1AUの距離領域ではΔNe=V^<-0.5>で表される。これは、人工衛星による直接観測の結果と良く一致し、高速太陽風中の密度擾乱度は太陽からの距離と共に増大する傾向にあることを示している。

研究成果

• [文献書誌] Kojima,M.: "Velocity observations at high latitude and the acceleration phenomena" Advances in Space Research. 16. 101-110 (1995)
• [文献書誌] Kojima,M.: "Observations of solar wind beyond 5 Rs and within 0.3 AU by interplanetary scintillation" Magnetodynamic phenomena in the solar atmosphere-Prototypes of stellar magnetic activity,Proc.153 IAU Colloquim,(Kluwer Academic Publisher,Dordrecht). 127-128 (1995)
• [文献書誌] Kojima,M.: "Acceleration phenomena of high-speed wind observed at 0.1-0.3 AU with interplanetary scintillation" Solar Wind Eight,AIP Conference Proceedings 382. 109-112 (1995)
• [文献書誌] Misawa,H.: "Dependence of velocity fluctuations on the solar wind speeds from an IPS analysis method" Solar Wind Eight,AIP Conference Proceedings 382. 113-116 (1995)
• [文献書誌] Watanabe,H.: "Source regions of very low speed solar winds" Solar Wind Eight,AIP Conference Proceedongs 382. 117-120 (1995)
• [文献書誌] Yamauchi,Y.: "Micro-turbulence in the solar wind at 5-76 Rs observed with interplanetary scintillation" J.Geomag.Geoelectr.48. 1201-1217 (1996)
• [文献書誌] Asai,K.: "Calibration of gain and phase on the phased array system installed in a radio telescope" Trans.IEICE. J79-B-II. 994-1002 (1996)
• [文献書誌] Kojima,M.: "Acceleration phenomena observed by interplanetary scintillation at 0.1-0.3 AU" Solar and interplanetary transients,Proc.IAU 154 Colloquium. (in press).
• [文献書誌] Kojima,M.: "Origin of corotating low-speed wind" Proc.the Sixth STEP Symposium. (in press).
• [文献書誌] Jackson,B.V.: "Heliospheric tomography using interplanetary scintillation observations" COSPAR Proc.(in press).
• [文献書誌] Kojima,M.: "Solar wind structure at 0.1-1 AU recondtructed from IPS observations using tomography" Robotic exploration close to the Sun : Scientific Basis AIP Conference Proceedings 385(AIP,New York). (in press).
• [文献書誌] Jackson,B.V.: "Heliospheric tomography using interplanetary scintillation observations" Annals Geophysics for Physics and Chemistry of the Earth. (in press).