太陽フレアにおけるエネルギー解放・粒子加速機構と磁気リコネクション

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08304021
• 研究機関: 宇宙科学研究所
• 研究代表者: 小杉 健郎 宇宙科学研究所, 惑星研究系, 教授 (70107473)
• 研究分担者: 増田 智 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助手 (10262916) ; 柴田 一成 国立天文台, 太陽物理学研究系, 助教授 (70144178) ; 桜井 隆 国立天文台, 太陽物理学研究系, 教授 (40114491) ; 常田 佐久 国立天文台, 太陽物理学研究系, 教授 (50188603) ; 内田 豊 東京理科大学, 理学部, 教授 (90012814)
• キーワード: 太陽フレア / CME(コロナ質量放出) / 磁気リコネクション / 粒子加速 / 「ようこう」衛星 / 野辺山電波ヘリオグラフ / 三鷹フレア望遠鏡 / 飛騨ドームレス望遠鏡

研究概要

3年間にわたって展開された本研究は、科学衛星「ようこう」の中心的な研究課題である『太陽フレアにおけるエネルギー解放・粒子加速機構と磁気リコネクション』を正面から取り上げて、運用5年目を迎えていた「ようこう」及び関連地上観測装置の観測データを組織的に再検討して、「ようこう」の成果の深化を図ろうというものであった。研究組織は我が国の太陽物理学研究者を網羅する形とした。衛星搭載機器及び地上観測装置毎にデータ整理や解析ソフトの整備を進めるとともに、研究テーマ毎に小研究会を開催した。さらに毎年1回ずつ大型研究会を開催して、研究交流を深めることに努めた。
本研究により得られた成果は多岐にわたるが、主要なものを列挙する。
1. 「ようこう」硬X線望遠鏡の像合成プログラムの抜本的改良が実現するなど、データ解析ツールの開発が進み、広く使用されるようになった。
2. SOHO、TRACEなどの諸外国の太陽観測衛星とのあいだで共同解析ワークショップを軌道に載せ、解析ツールの共通化と共同解析が大きく進展した。
3. 「ようこう」と地上観測装置(野辺山の電波ヘリオグラフ、三鷹のフレア望遠鏡、飛騨のドームレス望遠鏡など)との同時観測を重視した研究活動により、太陽フレアを引き起こす太陽コロナの複雑な磁場配位が明らかにできた。さらに、
4. 磁気リコネクション過程の理論研究が進み、太陽フレアやCMEが磁気リコネクション過程として統一的に理解できることを示すことができた。
本研究の成果は、雑誌掲載論文158編、研究会報告66編として結実している。また、計3回を数えた大型研究会については各々の集録を刊行済である。

研究成果

• [文献書誌] Mori,K.,Sakai,J.I.,and Zhao,J.: "Ion Acceleration near X-Type Magnetic Reconnection Region" Astrophys.J.494. 430-437 (1998)
• [文献書誌] Somov,B.V.,Kosugi,T.,and Sakao,T.: "Collosionless Three-Dimensional Reconnection in Impulsive Solar Flares" Astrophys.J.497. 943-956 (1998)
• [文献書誌] Tsuneta,S.and Naito,T.: "Fermi Acceleration at Fast Shock in a Solar Flare and Impulsive Loop-Top Hard X-Ray Source" Astrophys.J.Letters. 495. 67-70 (1998)
• [文献書誌] Ueno,S.and Kitai,R.: "3D Velocity Field Observation of Solar Convection.I.Characteristics of Mesogranulation" Publ.Astron.Soc.Japan. 50. 129-135 (1998)
• [文献書誌] Shimojo,M.,Shibata,K.,and Harvey,K.L.: "Magnetic Field Properties of Solar X-Ray Jets" Solar Phys.178. 379-392 (1998)
• [文献書誌] Sato,J.,Kosugi,T.,and Makishima,K.: "Improvement of Yohkoh Hard X-ray Imaging" Publ.Astron.Soc.Japan. 51. 127-150 (1999)
• [文献書誌] Tajima,T.and Shibata,K.: "Plasma Astrophysics" Addison-Wesley (Reading,Massachusetts,USA), 494 (1997)
• [文献書誌] Watanabe,T.,Kosugi,T.,and Sterling,A.C. (eds.): "Observational Plasma Astrophysics-Five Years of Yohkoh and Beyond" Kluwer Academic Publishers (Dordrecht,The Netherlands), 398 (1998)