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

• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1860/
• 关键词: 太陽フレア; フィラメント噴出; 磁気リコネクション; 彩層蒸発; ナノフレア

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。

该计划是使用4M太阳能望远镜DKIST同时观察光电和染色体，该望远镜具有4M主镜，但由于COVID-19的影响，DKIST的观察计划被推迟了两年。因此，尽管进行了观察，但是在收养期内无法获得用于科学分析的数据。因此，相反，我们使用京都大学Smart/SDDI和SDDI和SDO/AIA对小型耀斑进行了统计分析以及随附的质量弹出现象，结合了染色层的光谱信息。这些现象的空间尺度大约是DKIST最初计划的观测目标的10倍，但是冠状病毒中最小的耀斑现象。平静的电晕中的小型耀斑很重要，因为它们可能是将太阳能电晕加热至100万度的加热来源，但尚未对其物理机制的细节进行彻底研究。因此，这项研究旨在阐明平静冠状病毒中小规模耀斑的物理机制，尤其是通过与大型太阳耀斑的比较。统计分析表明，考虑到弹出物的物理量（质量，速度，动能）与较大耀斑处的耀斑能量之间的关系，确认了10个耀斑的10个数量级。这支持在大量的能量中，耀斑现象发生在一种共同的物理机制中。此外，我们发现了一些观察性的证据，即即使是在太阳能电晕中发生的小规模耀斑，对电晕的能量注入的染色性反应也与典型的太阳耀斑相同。该结果表明，通过小规模耀斑进行了混凝土能量释放和运输机制，是使用太阳能C/EUVST进行详细光谱分析的垫脚石，并阐明了Corona加热问题。

项目成果

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
• 作者: Yuji Kotani;Kazunari Shibata;T. Ishii;D. Yamasaki;Ken Otsuji;K. Ichimoto;A. Asai

Theoretical and Observational Studies of Small-Scale Flares and Associated Mass Ejections / Jets

小规模耀斑和相关物质抛射/喷流的理论和观测研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 古谷侑士; 石井貴子;山崎大輝;大辻賢一;一本潔;浅井歩;柴田一成;古谷侑士
• 通讯作者: 古谷侑士

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

• 发表时间: 2022
• 作者: 古谷 侑士;柴田 一成;石井 貴子;山崎 大輝;大辻 賢一;一本 潔;浅井 歩
• 通讯作者: 浅井 歩

Universal Correlation between the Ejected Mass and Total Flare Energy for Solar and Stellar Cold Plasma Ejection

太阳和恒星冷等离子体喷射的喷射质量和总耀斑能量之间的普遍相关性

• 发表时间: 2022
• 作者: Kotani;Y.;Shibata;K.;Ishii;T.;T.;Otsuji;K.;Yamasaki;D.;Ichimoto;K.,Asai;A.
• 通讯作者: A.

Statistical Study of Solar Small Flares in the Quiet Region Using SMART/SDDI and SDO/AIA

利用SMART/SDDI和SDO/AIA对安静区域太阳小耀斑的统计研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 古谷侑士; 石井貴子;山崎大輝;大辻賢一;一本潔;浅井歩;柴田一成
• 通讯作者: 柴田一成