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2022 年度 実績報告書

炭素14の超高精度分析による太陽ダイナモ研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H04497
研究機関武蔵野美術大学

研究代表者

宮原 ひろ子  武蔵野美術大学, 造形学部, 教授 (00532681)

研究分担者 門叶 冬樹  山形大学, 理学部, 教授 (80323161)
堀内 一穂  弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (00344614)
森谷 透  山形大学, 理学部, 助手 (40732392)
櫻井 敬久  山形大学, 理学部, 客員教授 (60150265)
堀田 英之  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (10767271)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
キーワード太陽ダイナモ / 太陽活動周期 / 太陽活動極小期 / 宇宙線生成核種 / 加速器質量分析
研究実績の概要

本研究では、樹木年輪中の炭素14濃度を1年分解能で超高精度で分析することで、太陽活動極小期の発生直前の11年周期の特性を明らかにし、太陽活動の長期的低下のメカニズムについて手掛かりを得ることを目的としている。精密な太陽活動サイクルの復元を行うため、トラバーチン堆積物中のベリリウム10濃度の分析も併せて進めている。また、発展的目標として、太陽活動極小期と大規模太陽フレアとの関連性について議論することも目指している。
2022年度は、過去1000年間において最大規模の太陽活動極小期であるシュペーラー極小期の開始時期前後の時代について、炭素14濃度の超高精度分析を行った。シュペーラー極小期については、2019年までの分析により、開始直前の2サイクルにおいて周期が数年延びていた可能性があることが判明しているため、そのさらに前のサイクルも含めて分析を行い、周期長を厳密に決定することを目指すこととした。分析には、下北半島の猿ヶ森埋没林から採取されたアスナロの年輪を使用し、山形大学高感度加速器質量分析センターで重複測定を行った。途中、グラファイト調製ラインの不具合により、当初予定していた精度での分析が困難となったため、研究費を繰越し、2023年度において分析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

年度の途中で、グラファイト調製ラインの不具合により、当初予定していた精度での分析が困難となり、その原因究明のため5か月程度の遅れが生じた。そのため、予定していた分析の一部を2023年度に持ち越して行うこととした。

今後の研究の推進方策

シュペーラー極小期の発生直前の時代について、炭素14濃度の分析を重点的に行う。データが取得でき次第、炭素循環モデルを用いて、太陽周期を厳密に明らかにしていく。また、紀元前9世紀の大規模な太陽活動極小期の分析に向けて、年輪試料の切削作業を開始する。併せて、トラバーチン堆積物のベリリウム10の分析についても進めていく。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (26件) (うち国際学会 11件、 招待講演 7件)

  • [国際共同研究] East China Normal University/Chinese Academy of Sciences(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      East China Normal University/Chinese Academy of Sciences
  • [雑誌論文] Spatial variations of 10Be in surface snow along the inland traverse route of Japanese Antarctic Research Expeditions2022

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi Kazuho、Kato Shinji、Ohtani Kou、Kurita Naoyuki、Tsutaki Shun、Nakazawa Fumio、Motoyama Hideaki、Kawamura Kenji、Tazoe Hirofumi、Akata Naofumi、Yamagata Takeyasu、Matsuzaki Hiroyuki
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms

      巻: 533 ページ: 61~65

    • DOI

      10.1016/j.nimb.2022.10.018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 宇宙線変動に基づくスーパー間氷期古気候記録の陸海同期2022

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂
    • 雑誌名

      「熱―水―物質の巨大リザーバ:全球環境変動を駆動する南大洋・南極氷床」研究成果報告集

      巻: N/A ページ: 264-265

  • [雑誌論文] Generation of Solar-like Differential Rotation2022

    • 著者名/発表者名
      Hotta H.、Kusano K.、Shimada R.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 933 ページ: 199~199

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac7395

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mean-field Analysis on Large-scale Magnetic Fields at High Reynolds Numbers2022

    • 著者名/発表者名
      Shimada Ryota、Hotta Hideyuki、Yokoyama Takaaki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 935 ページ: 55~55

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ac7e43

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of subsurface convective flows on the formation of sunspot magnetic field and energy build-up2022

    • 著者名/発表者名
      Kaneko Takafumi、Hotta Hideyuki、Toriumi Shin、Kusano Kanya
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 517 ページ: 2775~2786

    • DOI

      10.1093/mnras/stac2635

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the dependence of angular momentum transport on spatial scales for construction of differential rotation2022

    • 著者名/発表者名
      Mori K、Hotta H
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 519 ページ: 3091~3097

    • DOI

      10.1093/mnras/stac3804

    • 査読あり
  • [学会発表] 山形大学に導入した高感度加速器質量分析報告 V2022

    • 著者名/発表者名
      武山 美麗,森谷 透,櫻井 敬久,宮原 ひろ子,大山 幹成,斉藤 久子,門叶 冬樹
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Exploration of the depositional process of 10Be in endogenic travertine at Baishuitai, Yunnan2022

    • 著者名/発表者名
      Xu, Hongyang, Miyahara, Hiroko, Zhou, Limin, Horiuchi, Kazuho
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 南極地域観測隊内陸トラバースルートにおける表面積雪中の10Be空間分布:南緯75度を境とした堆積レジームの変化2022

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂・加藤慎士・大谷昂・栗田直幸・津滝俊・中澤文男・本山秀明・川村賢二・田副博文・赤田尚史・山形武靖・松崎浩之
    • 学会等名
      第23回AMSシンポジウム
  • [学会発表] 東南極沿岸域H15アイスコアに刻まれた1930年以降の10Be変動2022

    • 著者名/発表者名
      八木橋理子・堀内一穂・本山秀明・山形武靖・松崎浩之
    • 学会等名
      第23回AMSシンポジウム
  • [学会発表] 南大洋インド洋区の深海堆積物に記録されたラシャン地磁気極小期の10Be上昇2022

    • 著者名/発表者名
      粟野正義・堀内一穂・松井浩紀・菅沼悠介・川村賢二・池原実・山形武靖・松崎浩之
    • 学会等名
      第23回AMSシンポジウム
  • [学会発表] 過去1万年間の極端太陽高エネルギー粒子現象の調査2022

    • 著者名/発表者名
      三宅芙沙・箱崎真隆・Rashit Hantemirov・早川尚志・Samuli Helama・堀内一穂・A.J.Timothy Jull・木村勝彦・前原裕之・宮原ひろ子・森谷透・Markku Oinonen・Irina P. Panyushkina・笹公和・武山美麗・門叶冬樹
    • 学会等名
      第23回AMSシンポジウム
  • [学会発表] グリーンランド南東ドームアイスコア2本の超高解像度10Beデータ比較:前処理操作の向上と変動の再現性について2022

    • 著者名/発表者名
      堀内一穂・八木橋理子・吉岡恒星・坂下伶菜・飯塚芳徳・的場澄人・山形武靖・松崎浩之
    • 学会等名
      SE-Domeアイスコア研究集会
  • [学会発表] 東南極沿岸域H15アイスコアに記録された1930年以降の10Be詳細変動2022

    • 著者名/発表者名
      八木橋理子・堀内一穂・本山秀明・山形武靖・松崎浩之
    • 学会等名
      SE-Domeアイスコア研究集会
  • [学会発表] Dating of the ice core from south-east dome, Greenland2022

    • 著者名/発表者名
      Mahiro Sasage, Yoshinori Iizuka, Sakiko Ishino, Shuji Fujita, Kaoru Kawakami, Akira Hori, Takeshi Saito, Mai Matsumoto, Keita Takasugi, Sumito Matoba, Shohei Hattori, Ryu Uemura, Kazuho Horiuchi
    • 学会等名
      The 3rd IPICS Open Science Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] グリーンランド南東ドームアイスコアの初期解析報告2022

    • 著者名/発表者名
      飯塚芳徳・川上薫・捧美優・松本真衣・斎藤健・堀彰・高杉啓太・畠山匠・渡利晃久・江刺和音・大塚美侑・宮本淳・植村立・石野咲子・藤田秀二・青木輝夫・藤田耕史、服部祥平・堀内一穂・平林幹啓・川村賢二・的場澄人
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
  • [学会発表] Recurrent large-scale solar proton events before the onset of the Wolf grand solar minimum indicated by carbon-14 content in tree rings2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroko Miyahara, Fuyuki Tokanai, Toru Moriya, Mirei Takeyama, Hirohisa Sakurai, Motonari Ohyama, Kazuho Horiuchi, and Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      JpGU meeting (JpGU-AGU joint session)
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙線生成核種Be-7の地表レベルでの大気中濃度の季節変動について2022

    • 著者名/発表者名
      櫻井敬久、川村容明、乾 恵美子、門叶冬樹、 杉原 奈央子、武山 美麗、森谷 透
    • 学会等名
      第59アイソトープ・放射線研究発表会
  • [学会発表] Toward an exploration of extreme SEP events for the past 10,000 years2022

    • 著者名/発表者名
      F. Miyake, M. Hakozaki, R. Hantemirov, H. Hayakawa, S. Helama, K. Horiuchi, A.J. T. Jull, K. Kimura, H. Maehara, H. Miyahara, T. Moriya, M. Oinonen, I. P. Panyushkina, K. Sasa, M. Takeyama, F. Tokanai
    • 学会等名
      The 5th ISEE Symposium: Toward the Future of Space-Earth Environmental Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Current and next-generation simulations in solar physics2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      The 5th ISEE Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solar interior dynamics: Convection and Magnetic field2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      APPC15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Solar differential rotation reproduced with high resolution magnetohydrodynamic simulations2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      ICNSP2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of the solar magnetic field2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      IAU GA 372: The Era of Multi-Messenger Solar Physics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Future prospects2022

    • 著者名/発表者名
      Hideyuki Hotta
    • 学会等名
      ISSI workshop
    • 招待講演
  • [学会発表] 対流層の底を出発した磁束の光球での黒点形成2022

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、鳥海森、草野完也
    • 学会等名
      PSTEP研究集会「太陽地球圏環境予測のためのモデル研究の展望」
  • [学会発表] 対流層の底から光球までの浮上磁場シミュレーション:黒点対の非対称性生成の要因について2022

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、鳥海森、草野完也
    • 学会等名
      日本天文学会春季年会
  • [学会発表] 大規模シミュレーションで解明した「反太陽型の差動回転は存在しない」可能性2022

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、八田良樹、草野完也
    • 学会等名
      日本天文学会秋季年会
  • [学会発表] 超高解像度計算による太陽の表面勾配層、表面極向き子午面流、赤道加速の再現2022

    • 著者名/発表者名
      堀田英之、草野完也、関井隆
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合大会
  • [学会発表] Recurrent Large-Scale Solar Proton Events Before the Onsetof the Wolf Grand Solar Minimum2022

    • 著者名/発表者名
      H. Miyahara et al.
    • 学会等名
      AGU fall meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Influence of solar and cosmic-ray variations on climate and weather: current status and future prospects2022

    • 著者名/発表者名
      H. Miyahara
    • 学会等名
      The 5th ISEE Symposium Toward the Future of Space-Earth Environmental Research
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Beryllium-10 in travertine deposits: A new proxy for the past solar and cosmic-ray variations2022

    • 著者名/発表者名
      H. Miyahara
    • 学会等名
      The 5th ISEE Symposium Toward the Future of Space-Earth Environmental Research
    • 国際学会
  • [学会発表] 宇宙線の気候・気象への影響を探る2022

    • 著者名/発表者名
      宮原ひろ子
    • 学会等名
      「宇宙線で繋ぐ文明・地球環境・太陽系・銀河」研究会
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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