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2016 年度 実績報告書

太陽フレア多波長スペクトルモデルの構築

公募研究

研究領域太陽地球圏環境予測:我々が生きる宇宙の理解とその変動に対応する社会基盤の形成
研究課題/領域番号 16H01187
研究機関防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工

研究代表者

渡邉 恭子  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工, 応用科学群, 講師 (10509813)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワード太陽物理学 / 太陽フレア放射
研究実績の概要

本年度はまず、太陽フレア多波長観測データの収集・解析を行った。まず、ひので衛星が観測した太陽フレアのカタログ(ひのでフレアカタログ:Watanabe et al., 2012)に掲載されている、ひので衛星観測期間に発生したすべての太陽フレアについて、その軟X線強度とフレアの位置、フレアの継続時間の情報に、アメリカ海洋大気庁でデータベース化されている活動領域の種類と大きさの情報を追加し、太陽フレアの基本パラメータとして定義した。次に、デリンジャー現象に一番効くと言われている紫外線データを中心に、太陽フレアの多波長データについて、その強度とその他の物理量の関係を調べた。
これまでの研究により、フレア紫外線のピーク強度とGOES衛星で観測されている軟X線強度とは比例関係にあるが、紫外線強度がピークに至る時間は紫外線放射を出しているイオンの温度によっており、高温の放射の方が早くピークに達することが分かった。また、太陽フレアの軟X線の継続時間とその強度との割合(エネルギー注入率)が、その他の放射強度を強く支配していることが分かった。一方、太陽フレアを発生する活動領域の面積自体と実際に発生したフレアの規模との間には明確な比例関係は見られず、活動領域の種類との関係も見られなかった。これらの解析結果については、随時、学会などで発表を行った。
今後、今田らがこれまでに開発してきた1次元流体数値シミュレーション及び輻射計算コードを用いて、太陽フレア時にデリンジャー現象を引き起こす元となる紫外線のスペクトル再現実験を行うため、現在、この流体シミュレーション行う上で必要な情報である、フレアループの長さ、フレアによるエネルギー解放率、フレアの継続時間の3つのパラメータを観測データより抽出中である。

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

今年度行う予定であった太陽フレア多波長観測データの収集・解析は順調に進めることができた。ひので衛星が観測を始めた2006年以降の観測データについてデータ収集・解析を行ったが、SDO/EVEでフレアが観測されており・解析可能であったフレアイベントが86例、硬X線のデータについて解析が行えたイベントが100例以上、また活動領域の大きさや種類について解析が行えたイベントが5578例と、統計研究には十分な数のイベントが得られており、順調に統計解析を進めることができた。
また今後、数値計算とこの観測結果を比べて行くことになるが、計算コードは今すぐにでも使用できる状況にあり、また比較対象の観測結果から構築されたフレアモデルはほぼ出来上がっている。このため、進捗状況は「おおむね順調に進展している」とした。

今後の研究の推進方策

今後、太陽フレア基本パラメータとその他の多波長観測データの放射強度との関係性をモデル化する。どのパラメータがどの放射にどの程度影響しているかを、数値化して把握する。このモデルは、数値計算を行った時の答えとなる。フレアループの長さ、フレアによるエネルギー解放率、フレアの継続時間の3つのパラメータについても観測統計解析結果よりモデル化し、今田らがこれまでに開発してきた1次元流体数値シミュレーション及び輻射計算コードへの入力値として用いる。観測モデルを説明できる数値計算結果を得ることによって、太陽フレア放射モデルを構築する。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] IRIS, Hinode, SDO, and RHESSI Observations of a White Light Flare Produced Directly by Nonthermal Electrons2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoung-Sun Lee, Shinsuke Imada, Kyoko Watanabe, Yumi Bamba, David H. Brooks
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 836 ページ: 150

    • DOI

      10.3847/1538-4357/aa5b8b

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Validation of a scaling law for the coronal magnetic field strength and loop length of solar and stellar flares2017

    • 著者名/発表者名
      1.Kosuke Namekata, Takahito Sakaue, Kyoko Watanabe, Ayumi Asai, Kazunari Shibata
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 69 ページ: 7

    • DOI

      10.1093/pasj/psw111

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Observation of Solar Neutrons from the ISS and High Mountain Observatories in association with a flare on July 8, 20142016

    • 著者名/発表者名
      Y. Muraki, D. Lopez, K. Koga, F. Kakimoto, T. Goka, L. X. Gonzalez, S. Masuda, Y. Matsubara, H. Matsumoto, P. Miranda, O. Okudaira, T. Obara, J. Salinas, T. Sako, S. Shibata, R. Ticona, Y. Tsunesada, J.F. Valdes-Galicia, K. Watanabe, T. Yamamoto
    • 雑誌名

      Solar Physics

      巻: 291 ページ: 1241-1265

    • DOI

      10.1007/s11207-016-0887-0

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Observation of Cosmic Ray Hadrons at the top of the Sierra Negra volcano in Mexico with the SciCRT prototype2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ortiz, J.F. Valdes-Galicia, Y. Matsubara, Y. Nagai, A. Hurtado, O. Musalem, R. Garcia, M. A. Anzorena, L. X. Gonzalez, Y. Itow, T. Sako, D. Lopez, Y. Sasai, K. Munakata, C. Kato, M. Kozai, S. Shibata, H. Takamaru, H. Kojima, K. Watanabe, H. Tsuchiya, T. Koi
    • 雑誌名

      Advances in Space Research

      巻: 58 ページ: 2018-2025

    • DOI

      10.1016/j.asr.2016.02.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Solar flare impulsivity and its relationship with white-light flares and with CMEs2017

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Watanabe, Shin Arima, Yoshimasa Hori, Satoshi Masuda
    • 学会等名
      PSTEP-2
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Japan
    • 年月日
      2017-03-23 – 2017-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical analysis of observational data for total solar flare spectra2017

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      PSTEP-2
    • 発表場所
      Kyoto Univ. Japan
    • 年月日
      2017-03-23 – 2017-03-24
    • 国際学会
  • [学会発表] 太陽フレアの impulsivity と白色光・CME との関係2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭子、有馬伸、堀巌允、増田智
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-18
  • [学会発表] 太陽フレア放射スペクトル導出のための観測データ統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2017年春季年会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-18
  • [学会発表] 太陽フレア多波長観測データの統計解析2017

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      太陽研連シンポジウム
    • 発表場所
      宇宙科学研究所
    • 年月日
      2017-02-20 – 2017-02-22
  • [学会発表] 太陽フレアデータと太陽地球圏環境への影響の関係に関する統計解析2016

    • 著者名/発表者名
      西本将平、渡邉恭子、今田晋亮、川手朋子、Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      日本天文学会2016年秋季年会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] Statistical analysis of solar flare spectra for the influence of solar-terrestrial environment2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nishimoto, Kyoko Watanabe, Shinsuke Imada, Tomoko Kawate, Kyoung-Sun Lee
    • 学会等名
      Hinode-10
    • 発表場所
      Nagoya Japan
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-08
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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