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2023 年度 実績報告書

宇宙線生成核種を用いたシュワーベサイクル検出手法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 20K20918
研究機関名古屋大学

研究代表者

三宅 芙沙  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 准教授 (90738569)

研究分担者 堀内 一穂  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
箱崎 真隆  国立歴史民俗博物館, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (30634414)
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) 2020-07-30 – 2024-03-31
キーワード宇宙線生成核種 / 太陽活動 / 年輪 / 氷床 / シュワーベサイクル
研究実績の概要

年輪の14Cや氷床コアの10Beといった宇宙線生成核種は、過去の太陽磁場活動を探る優れた指標である。太陽活動が活発になると、地球へ飛来する宇宙線量が低下するという逆相関関係が知られ、年輪14Cや氷床コア10Beデータを用て、太陽11年周期(シュワーベサイクル)を調査することが可能と考えられている。一方で、宇宙線生成核種データに現れるシュワーベサイクル変動はその振幅も小さく、正しくシュワーベサイクルを捕らえるのは容易ではない。本研究では、信用できる黒点データが得られている19世紀について、超高精度な分析を行うことで、宇宙線生成核種を利用したシュワーベサイクル検出法の確立を目指す。
本研究では、まず年輪の14Cデータにみられるバックグラウンド変動を正しく評価するため、バックグラウンド変動の一つと考えられる年層内の14C季節変動の調査を行った。アラスカ産のシトカスプルースを用いて、早材・晩材に年輪を剥離し、それぞれ14C濃度を高精度で測定したところ、大気の14Cデータから期待される早材・晩材の違いは確認されなかった。これは、今回用いたシトカスプルースが予想よりも短い期間年輪形成を行っていた、あるいは貯蔵炭素を用いて年輪形成を行っていた可能性を示唆する。また、中国産の木材試料(マツ、カラマツ)を用いて、同様の調査を行ったところ、大気の14C季節変動と同様な早材・晩材差の傾向が確認された。これらの分析結果から、年層内の14C変動がシュワーベサイクルの復元に影響を及ぼすかどうかは用いる樹木に依存していると考えられる。
アラスカ産シトカスプルースを用いて得られた14Cデータから、黒点変化と無矛盾の周期変化をとらえることができた。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 11件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 11件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ETH Zurich(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      ETH Zurich
  • [雑誌論文] Transient Offset in 14C After the Carrington Event Recorded by Polar Tree Rings2024

    • 著者名/発表者名
      Uusitalo Joonas、Golubenko Kseniia、Arppe Laura、Brehm Nicolas、Hackman Thomas、Hayakawa Hisashi、Helama Samuli、Mizohata Kenichiro、Miyake Fusa、 Harri Mäkinen、 Pekka Nöjd、Tanskanen Eija、Tokanai Fuyuki、Rozanov Eugene、Wacker Lukas、Usoskin Ilya、Oinonen Markku
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2023gl106632

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Annual 10Be Record for 1510-1701 CE Obtained From Endogenic Travertine at Baishuitai, China: A New Proxy Record of Annual Solar Activity2024

    • 著者名/発表者名
      Xu Hongyang、Miyahara Hiroko、Horiuchi Kazuho、Matsuzaki Hiroyuki、Zhao Xi、Gan Hailing、Luo Weijun、Meadows Michael E.、Zheng Xiangmin、Zhou Limin
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 51 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2023gl107434

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Revision of the strongest solar energetic particle event of 23 February 1956 (GLE #5) based on the rediscovered original records2024

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Koldobskiy Sergey、Mishev Alexander、Poluianov Stepan、Gil Agnieszka、Usoskina Inna、Usoskin Ilya
    • 雑誌名

      Astronomy & Astrophysics

      巻: 684 ページ: A46~A46

    • DOI

      10.1051/0004-6361/202348699

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] No signature of extreme solar energetic particle events in high-precision 14C data from the Alaskan tree for 1844-1876 CE2023

    • 著者名/発表者名
      Miyake Fusa、Hakozaki Masataka、Hayakawa Hisashi、Nakano Naruki、Wacker Lukas
    • 雑誌名

      Journal of Space Weather and Space Climate

      巻: 13 ページ: 31~31

    • DOI

      10.1051/swsc/2023030

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Extreme Solar Events: Setting up a Paradigm2023

    • 著者名/発表者名
      Usoskin Ilya、Miyake Fusa、Baroni Melanie、Brehm Nicolas、Dalla Silvia、Hayakawa Hisashi、Hudson Hugh、Jull A. J. Timothy、Knipp Delores、Koldobskiy Sergey、Maehara Hiroyuki、Mekhaldi Florian、Notsu Yuta、Poluianov Stepan、Rozanov Eugene、et al.
    • 雑誌名

      Space Science Reviews

      巻: 219 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11214-023-01018-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Extreme Space Weather Event of 1872 February: Sunspots, Magnetic Disturbance, and Auroral Displays2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Cliver Edward W.、Frederic Clette、Ebihara Yusuke、Toriumi Shin、Ermolli Ilaria、Chatzistergos Theodosios、Hattori Kentaro、Knipp Delores J.、Sean P. Blake、Cauzzi Gianna、Reardon Kevin、Bourdin Philippe-A.、Just Dorothea、et al.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 959 ページ: 23~23

    • DOI

      10.3847/1538-4357/acc6cc

    • 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、Frederic Clette、Hudson Hugh S.、Maehara Hiroyuki、Namekata Kosuke、Notsu Yuta
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Letters

      巻: 954 ページ: L3~L3

    • DOI

      10.3847/2041-8213/acd853

    • 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

    • 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、Victor M S Carrasco、Aparicio Alejandro J P、Joaquin Villalba Alvarez, Jose M Vaquero
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 528 ページ: 6280~6291

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3922

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Analyses of Equatorward Auroral Extensions during the Extreme Geomagnetic Storm on 15 July 19592023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Ebihara Yusuke、Pevtsov Alexei A
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 527 ページ: 7298~7305

    • DOI

      10.1093/mnras/stad3556

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Katsue Misawa's sunspot observations in 1921-1934: a primary reference for the Wolfer-Brunner transition2023

    • 著者名/発表者名
      Hayakawa Hisashi、Suyama Toru、Frederic Clette、Bhattacharya Shreya、Lefevre Laure、Ohnishi Kouji
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: stad2791 ページ: -

    • DOI

      10.1093/mnras/stad2791

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] DFにおける過去70年間の10Be変動2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、栗田直幸、堀内一穂、的場澄人、松崎浩之、山形武靖
    • 学会等名
      極地研共同研究集会
  • [学会発表] 南極ドームふじ氷床から探る過去の極端太陽高エネルギー粒子現象2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、栗田直幸、堀内一穂、的場澄人、松崎浩之、山形武靖
    • 学会等名
      AMSシンポジウム
  • [学会発表] 樹木年輪14C分析による19世紀の極端太陽高エネルギー粒子イベントの調査2024

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙、箱崎 真隆、早川 尚志、Lukas Wacker
    • 学会等名
      物理学会
  • [学会発表] 年輪の C14 分析による過去の極端太陽面爆発の調査2023

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙
    • 学会等名
      「宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河 2023 」研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Investigation of extreme solar energetic particle events in the 19th century2023

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Masataka Hakozaki, Hisashi Hayakawa, Lukas Wacker
    • 学会等名
      Sun-Climate Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Investigation of extreme solar events in the 19th century from tree-ring 14C data2023

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Masataka Hakozaki, Hisashi Hayakawa, Lukas Wacker
    • 学会等名
      38th International Cosmic Ray Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the sub-annual 10Be variation at the Antarctic Dome Fuji for the past 70 years2023

    • 著者名/発表者名
      Fusa Miyake, Naoyuki Kurita, Kazuho Horiuchi, Sumito Matoba, Hiroyuki Matsuzaki, Takeyasu Yamagata
    • 学会等名
      EA-AMS
    • 国際学会
  • [図書] REKIHAKU 特集・推定不能 炭素14研究がとらえた未知の巨大太陽フレアの謎2023

    • 著者名/発表者名
      国立歴史民俗博物館、箱崎 真隆、橋本 雄太
    • 総ページ数
      112
    • 出版者
      国立歴史民俗博物館

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公開日: 2024-12-25  

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