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

2011 年度 実績報告書

磁気流体シミュレーションを用いた太陽ダイナモの物理機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 11J04531
研究機関東京大学

研究代表者

堀田 英之  東京大学, 大学院・理学系研究科, 特別研究員(DC1)

キーワード太陽 / ダイナモ / 磁気流体力学
研究概要

私は、平成23年度中に2本の主著論文を国際雑誌に発表し、現在は1本を投稿中、また別の1本を準備中である。以下でこれらを簡潔にまとめる。
1.平均場モデルを用いた回転角速度の大きい恒星の差動回転:太陽以外での恒星でも、磁場活動は確認されているが、その物理を理論的に理解するためには恒星内部の差動回転が、回転角速度に対してどのような依存性を示すか理解する必要がある。平均場モデルで、回転の速い恒星の数値シミュレーションをおこなった。太陽でおこる対流層と放射層の相互作用の効果は回転が速くなったときにはその効果は効かなくなっていくこと、またその物理機構を解明した。
2.音速抑制法を用いた太陽内部対流数値計算:太陽内部は、対流速度に対して音速がとても速いために数値計算が困難である。これを解決するために「音速抑制法」を提案し、その妥当性を検証した。3.直接計算を用いた乱流拡散強度評価:平均場モデルにおいて重要なパラメータである乱流拡散の値を直接計算により導く方法を提案した。実際にその方法を用いることで、乱流拡散係数を求めた。結果として、系のサイズと速度の積によって乱流拡散の値が決まっていることを明らかにした。
4.太陽対流層底の磁場増幅機構「エクスプロージョン」の研究
観測に合う黒点の統計性を実現するためには従来考えられている差動回転による引き延ばしのみでは、エネルギーが足りないことが知られている。そこで、これまでに「エクプロージョン」という機構でさらなる磁場増幅をすることが提案されている。私は3次元の状況下において、世界で初めて「エクスプロージョン」の実現に成功した上で、その成功条件から太陽対流層の状況についての推察をおこなった。

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

4つの研究について、ほぼ完成をすることができたこと。24年度以降の研究について、充分に準備ができていることから。

今後の研究の推進方策

23年度に作成した数値計算コードを用いて、太陽対流層の底から表面までの一貫した研究をおこなう。通常ならば、不可能な研究であるが、23年度に考案した方法であれば可能になる。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Numerical calculation of convection with reduced speed of sound technique2012

    • 著者名/発表者名
      H.Hotta, M.Rempel, T.Yokoyama, Y.Iida, Y.Fan
    • 雑誌名

      Astronomy and Astrophysics

      巻: 539 ページ: A30

    • DOI

      10.1051/0004-6361/201118268

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling of differential rotation in rapidly rotating solar type-stars2011

    • 著者名/発表者名
      H.Hotta, T.Yokoyama
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 740 ページ: 12

    • DOI

      10.1088/0004-637X/740/1/12

    • 査読あり
  • [学会発表] 音速抑制法による太陽内部対流数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、Matthias Rempel、横山央明、飯田佑輔、Yuhong Fan
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      龍谷大学、京都
    • 年月日
      2012-03-22
  • [学会発表] 3次元磁気流体シミュレーションによる磁場増幅機構「エクスプロージョン」の研究2012

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、Matthias Rempel、横山央明
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      龍谷大学、京都
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] 直接計算による乱流拡散強度の評価2011

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、飯田佑輔、横山央明
    • 学会等名
      日本天文学会
    • 発表場所
      鹿児島大学、鹿児島
    • 年月日
      2011-09-21
  • [学会発表] 音速抑制法による太陽内部対流数値計算2011

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、Matthias Rempel、横山央明、飯田佑輔、Yuhong Fan
    • 学会等名
      日本流体力学会
    • 発表場所
      首都大学東京、東京
    • 年月日
      2011-09-07
  • [学会発表] Modeling of differential rotation of rapidly rotating stars2011

    • 著者名/発表者名
      H.Hotta, T.Yokoyama
    • 学会等名
      IUGG
    • 発表場所
      Melbourne Convention & Exhibition Centre, Melbourne, Australia
    • 年月日
      2011-07-05
  • [学会発表] Parity of solar global magnetic field determined by turbulent diffusivity in solar flux-transport dynamo2011

    • 著者名/発表者名
      H.Hotta, T.Yokoyama
    • 学会等名
      IUGG
    • 発表場所
      Melbourne Convention & Exhibition Centre, Melbourne, Australia(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-04
  • [学会発表] 平均場モデルによる自転角速度の大きい恒星の差動回転の研究2011

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、横山央明
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ、千葉
    • 年月日
      2011-05-27
  • [備考]

    • URL

      http://www-space.eps.s.u-tokyo.ac.jp/~hotta/

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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