4m太陽望遠鏡を用いた太陽光球でのジェット状構造の統計解析

利用4m太阳望远镜对太阳球层喷流结构进行统计分析

基本信息

批准号：
22KJ1860
负责人：
古谷侑士
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2023
资助国家：
日本
起止时间：
2023-03-08 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

主鏡4mの太陽望遠鏡DKISTによる光球・彩層の同時撮像観測を予定していたが、DKISTの観測計画がCovid-19によるパンデミックの影響を受けて2年間遅延してしまった。そのため、観測自体は実施されたが、科学的な解析が行えるように処理されたデータを採用期限内に入手することができなかった。そこで、代わりに京都大学SMART/SDDIとSDO/AIAを用いて太陽静穏コロナで起きる小規模なフレアとそれに伴う質量噴出現象について、彩層のスペクトル情報を合わせた統計解析を実施した。これらの現象は本来DKISTで計画していた観測対象よりも10倍程度空間スケールが大きいが、コロナで起きるフレア現象の中では最も小さい。静穏コロナでの小規模フレアは、太陽コロナを100万度に加熱するための加熱源になり得るため重要であるが、その物理機構の詳細については十分に調べられていなかった。そこで、本研究では、特に大規模な太陽フレアとの比較を通して、静穏コロナでの小規模フレアの物理機構の解明を目指した。統計解析の結果、噴出物の物理量（質量・速度・運動エネルギー）とフレアのエネルギーの間には、より大きなフレアでの関係も合わせて考慮すると、10桁以上のフレアのエネルギーに渡って正の相関が確認された。これは、非常に広大なエネルギーに渡って、フレア現象は共通の物理機構で起きていることを支持する。また、太陽静穏コロナで起きる小規模なフレアでも、コロナからのエネルギー注入に対する彩層の応答は典型的な太陽フレアの場合と同じであることを示す観測的な証拠を複数発見することができた。この結果は、小規模フレアによる具体的なエネルギーの解放・輸送機構を示唆するものであり、将来のSolar-C/EUVSTによる詳細な分光解析、さらにはコロナ加熱問題解明に向けて足掛かりになる成果である。

原计划使用太阳望远镜DKIST进行光球层和色球层的同步成像观测，该望远镜拥有4m主镜，但由于Covid-19大流行的影响，DKIST观测计划推迟了两年。结果，虽然进行了观测本身，但无法在采用期限内获得用于科学分析的处理数据。因此，我们使用京都大学的SMART/SDDI和SDO/AIA，结合色球层的光谱信息，对太阳安静日冕中发生的小规模耀斑和相关的质量抛射现象进行统计分析。尽管这些现象的空间尺度比 DKIST 最初计划观测的空间尺度大约 10 倍，但它们是日冕中发生的最小耀斑现象。安静日冕中的小规模耀斑很重要，因为它们可以作为将日冕加热到百万摄氏度以上的热源，但其物理机制的细节尚未得到充分研究。因此，在这项研究中，我们旨在阐明安静日冕中小规模耀斑的物理机制，特别是通过与大规模太阳耀斑的比较。统计分析的结果是，喷射物的物理量（质量、速度、动能）与耀斑能量之间的关系比耀斑能量大10个数量级以上，并且还考虑到较大耀斑的关系。确认了相关性。这支持了这样的观点：耀斑事件是通过一种常见的物理机制在非常广泛的能量范围内发生的。我们还发现了多个观测证据，表明色球层对日冕能量注入的响应与典型的太阳耀斑相同，即使对于太阳安静日冕中发生的小耀斑也是如此。这一结果提出了小规模耀斑的特定能量释放和传输机制，并将作为未来使用 Solar-C/EUVST 进行详细光谱分析以及阐明日冕加热问题的基础。。

项目成果

期刊论文数量（9）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Unified Relationship between Cold Plasma Ejections and Flare Energies Ranging from Solar Microflares to Giant Stellar Flares

DOI：
10.3847/1538-4357/acac76
发表时间：
2022-12
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Yuji Kotani;Kazunari Shibata;T. Ishii;D. Yamasaki;Ken Otsuji;K. Ichimoto;A. Asai
通讯作者：
Yuji Kotani;Kazunari Shibata;T. Ishii;D. Yamasaki;Ken Otsuji;K. Ichimoto;A. Asai

太陽・恒星における低温プラズマ噴出の質量とフレアエネルギーについての普遍的な相関関係とスケール則

太阳和恒星低温等离子体喷发质量和耀斑能量的通用相关性和尺度定律