| 研究課題/領域番号 |
20K20943
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
今田 晋亮 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 講師 (40547965)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| キーワード | 太陽 / 太陽圏 / 太陽風 / フレア |
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| 研究実績の概要 |
これまで、我々は太陽・恒星の観測から得られた経験則を用いて、初期太陽が今より数%重い可能性について検討を行ってきた。結果、太陽・恒星風による質量損失に加えて、コロナ質量放出(CME)という太陽フレアに付随して起る現象を加えることで、5%の質量損失を説明しうる事を、太陽・恒星観測からの経験則から示した。そこで、本研究では４０億年の包括的な太陽圏システムの変動計算で、35億年前の太陽地球環境の再現を試みる。
このモデルは五つからなり太陽地球環境の進化を推定するものである。①太陽表面磁束輸送(SFT)モデルによる全球表面磁場分布の予測([2]Iijima et al. 2017)、②全球磁場分布から太陽風の予測（[3]太陽風WSAモデル）、③全球磁場分布から太陽フレア・CMEを予測([4]Kusano et al. 2019)、④全球表面磁場分布（極域磁場）から次期太陽周期活動を予測([2]Iijima et al. 2017) 、⑤太陽風・CMEから太陽の質量損失・角運動量損失を求め恒星進化（質量・回転速度）
これまで太陽周期活動予測研究のため、①太陽表面磁束輸送(SFT)モデルによる全球表面磁場分布の予測部分の開発を行ってきた。また、②全球磁場分布から太陽風の予測（[3]太陽風WSAモデル）部分はすでに公開されているコードがあるため、まずは①と②の連結を行なう事から始めた。結果、全球磁場分布を予測し、その結果としての太陽風を予測することができるようになった。今後は突発現象部分である、太陽フレア・CMEの効果をモデルに取り入れていく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究実績の概要にあるように、本年度の目標であった、太陽表面磁束輸送(SFT)モデルによる全球表面磁場分布の予測と、全球磁場分布から太陽風の予測の連結に関して成功した。これにより、浮上する黒点の情報を与えれば、その後にどのような太陽風が吹くかを見積もることができる。これにより、太陽風による質量損失・角運動量損失を見積もることができるようになった。
今後は太陽風に加えて突発現象であるフレアについて全球磁場分布から予測することを取り入れ、太陽風、フレア・CMEによる質量損失・角運動量損失を見積もることができるようにする。
最終的には、見積もった太陽風、フレア・CMEによる質量損失・角運動量損失による太陽質量・角運動量変化を考慮して太陽の時間変化を考察し、35億年前の太陽地球環境の再現を試みる。
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| 今後の研究の推進方策 |
太陽地球環境システム進化モデルを用いて、初期の太陽地球環境を推定する。これまで、我々は太陽・恒星の観測から得られた経験則を用いて、初期太陽が今より数%重い可能性について検討を行ってきた。結果、太陽・恒星風による質量損失に加えて、コロナ質量放出(CME)という太陽フレアに付随して起る現象を加えることで、5%の質量損失を説明しうる事を、太陽・恒星観測からの経験則から示した。そこで、太陽地球環境システム進化モデルを開発し、この仮説を検証する。このモデルは、1)太陽表面磁束輸送モデルによる全球表面磁場分布予測、2)全球磁場分布から太陽風の予測、3)全球磁場分布から太陽フレア・CMEを予測、4) 全球表面磁場分布（極域磁場）から次期太陽周期活動を予測、5)太陽風・CMEから太陽の質量損失・角運動量損失を求め恒星進化（質量・回転速度）、の五つからなり太陽地球環境の進化を推定するものである。
これまで、太陽表面磁束輸送(SFT)モデルによる全球表面磁場分布の予測と、全球磁場分布から太陽風の予測（太陽風WSAモデル）の連結を行なってきた。結果、全球磁場分布を予測し、その結果としての太陽風を予測することができるようになった。今後は突発現象部分である、太陽フレア・CMEの効果をモデルに取り入れていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
今年度予定していた海外での研究会はCOVID-19の影響で、全て来年度へ延期またはオンラインになったため今年度の予算を来年度に使いたい。また、今年度購入予定であった計算機もCOVID-19の影響で納期などが不透明であり、今年度末までに間に合うかわからないため、来年度購入することにした。以上の理由で、次年度使用額が生じた。
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