2014 Fiscal Year Annual Research Report
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23340045
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
草野 完也 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (70183796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
今田 晋亮 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (40547965)
浅井 歩 京都大学, 宇宙総合学研究ユニット, 特定准教授 (50390620)
塩田 大幸 名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 助教 (90462192)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 太陽フレア / 太陽黒点 / 磁気リコネクション / コロナ質量放出 / 宇宙天気 / MHD / 天文学 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに以下のそれぞれの項目について成果を得た。
①3次元MHDシミュレーションによって、フォースフリー平衡磁場に小規模磁場擾乱を加えることで、フレア発生のトリガとなる磁場に逆シア型と反極性型の2種類があることを特定した。特に、本年度は擾乱磁場が次期中性線から外れた領域に現れる場合、フレア発生の有無について調べた。その結果、逆シア型磁場は磁気中性線から離れてもフレアのトリガとなり得るが、反極性型は磁気中性線から外れるとフレアを駆動できないことが明らかになった。このことは、逆極性型の方がより頻繁に現れる可能性を示唆するものである。
②SDO衛星の観測データを用いて数多くのフレアイベントにおけるフレアトリガ過程を解析した。SDO衛星は太陽全面を観測する為、ひので衛星と異なり全てのフレアを観測できる利点がある。その結果、解析したイベントの多くでフレアのトリガとなる磁場構造を特定することができた。なお、ひので衛星とSDO衛星が同時に観測したフレアイベントを用い、分解能に劣るSDO衛星データがフレアのトリガをどれほど正確に捉えることができるかの評価も実施した。その結果、多くのイベントでSDO衛星データをフレアトリガ解析に利用できることを確認した。
③ひので衛星の極端紫外線分光観測装置を用いて、フレア発生の前兆現象を探る研究を行った。その結果、2006年12月に発生した大型フレアにおいてフレア発生前に活動領域上空のループが膨張する現象を捉えた。このことから、フレアのトリガとなる磁場構造の成長がコロナ中の磁場構造にも影響を与える可能性を指摘した。
④フレアを発生させる強くシアした領域の形成過程を数値シミュレーションと磁場観測の比較により探った。その結果、フレア領域の形成過程の特徴が太陽内部磁束の構造に依るものであることを明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究の目標は太陽フレアのトリガ機構を特定し、その発生の予測可能性を探ることにある。すでに、太陽フレアのトリガ機構に２つの磁場構造が関与していることを数値シミュレーションによって発見した。さらに、その結果が実際に観測された多くのフレアに適応できるものであることを衛星観測データから実証的に明らかにすることができた。また、フレア領域の磁場形成過程に関するデータ解析と数値シミュレーションを進めると共に、フレアトリガ磁場の形成とコロナ磁場の3次元構造の関係についても観測とシミュレーションの両面から成果を得ることができた。これまで得られた知見をフレア発生の予測に応用する研究については今後の課題として残されているが、当初の計画ににおおむね沿って順調に研究が進展していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は本計画の最終年度となるため、これまでに得られた成果を総括すると共に、その知見をもとに実際のフレア発生を磁場観測に基づいて予測する研究の進展に全力を注ぐ。このため、以下の研究を進める。
①これまでシミュレーションで得られたフレア・トリガ・パラメタを観測データから抽出し、その時系列をたどることで、フレア発生の予測を試みる。
②磁場データから再現された3次元フォースフリー磁場を用いたフレア予測の可能性を探る。このため、フォースフリー磁場に様々な擾乱磁場を入射する数値実験を繰り返し行い、実際のフレアの再現可能性を調べる。
③フォースフリー磁場中に埋め込まれた細長い電流ループの存在がフレア発生の臨界条件をどれ程変えるかを、実際のフレアイベントのデータを基に、シミュレーションと観測の比較から明らかにする。
④フレアトリガ過程の違いが、フレアに伴って現れるコロナ質量放出の構造にどのように反映されるかを太陽コロナグローバルシミュレーションを基に明らかにする。
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[Presentation] Dynamical Petschek Reconnection2014
Author(s)
Kanya Kusano, Takashi Nakabo, Takuya Shibayama, Takahiro Miyoshi, and Grigory Vekstein
Organizer
2014 LWS/Hinode/IRIS Workshop “Evolving Solar Activity and Its Influence on Space and Earth”
Place of Presentation
Portland, Oregon, USA
Year and Date
2014-11-02 – 2014-11-06
Invited
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