3次元磁気流体シミュレーションによる天体の磁場の起源と磁気プラズマ活動現象の研究

利用3D磁流体动力学模拟研究天体磁场起源和磁等离子体活动现象

基本信息

批准号：
05J10491
负责人：
磯部洋明
金额：
$ 2.11万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J10491/
关键词：
コロナ加熱微細水平磁場磁気流体シミュレーション磁気対流局所ダイナモ磁気リコネクションプロミネンス噴出太陽物理学対流磁気流体力学数値シミュレーションひので可視光観測フィラメント噴出浮上磁場太陽フレア

项目摘要

今年度の最大の成果は、磁気流体シミュレーションによる太陽光球面微細水平磁場の存在の予言と、ひので衛星による発見である。太陽光球では光球面に垂直な磁場が支配的であるとこれまで信じられてきたが、太陽の対流層からコロナまでを含む領域の大規模磁気流体シミュレーションの結果、対流層中の乱流的な磁場が対流運動により光球面に浮上し、その結果微細な水平磁場が光球面を満たしていること、それらの微細な水平磁場が光球、彩層での磁気リコネクションを通じてコロナの加熱と太陽風の加速にも重要な役割を果たしていることが示唆された。この結果を元にひので衛星可視光望遠鏡で光球面の高時間分解偏光観測を行い、そのデータを解析したところ、対流運動に対応した微細な水平磁場が至るところに発見された。これは本研究課題の開始前、またひので衛星の打ち上げ前には予想されていなかった新しい発見である。磁場の起源という点からは、微細水平磁場の存在は、局所ダイナモ、α効果といった太陽全体磁場形成プロセスの重要な構成要素に関して、これまでにない新しい情報をもたらす可能性がある。また磁気活動現象という点からは、微細水平磁場というこれまで考慮されていなかった要素が、コロナの加熱に大きく寄与している可能性を指摘した点に大きな意義がある。他の成果としては、まずプロミネンスの振動現象の解析から、振動現象がプロミネンス噴出メカニズムの理論モデルに与えうる制限を議論した。これはいわゆるプロミネンスサイスモロジーと呼ばれる手法を噴出メカニズムに応用した最初の研究である。またひのでが観測した可視光フレアのデータ解析を行い、長年の未解決問題であるフレアの可視連続光の増光メカニズムに関して、加熱された彩層からのback-warming効果が効いていることを示した。

今年最大的结果是使用磁性流体模拟的太阳球形微水平磁场的存在和Hinode卫星发现。人们认为，垂直于光电的磁场在太阳球中占主导地位，但是该区域中的大尺度磁性磁性模拟包括太阳的对流层到Corona表明，对流层中的磁场在对流磁场上升至对流的磁场，以及这些良好的磁场的磁场，这些磁场的效果以及这些磁场的效果以及这些磁场的效果以及磁场的效果以及磁场的效果，并且在这些磁场上均填充了磁场，并且在这些磁场上却毫无磁来磁场，并且磁场上的磁场和磁场均置于磁场，并且在这些磁场上却毫无用处。太阳风通过光球和色层中的磁重新连接加速。基于此结果，使用卫星可见光的光望远镜对光球对光球进行了高度分辨的极化观察，并分析了数据，并在任何地方都发现了与对流运动相对应的细水平磁场。这是一个新发现，在本研究主题开始之前和hinoshi卫星发布之前。从磁场的起源开始，细水平磁场的存在可能会带来有关整个太阳场形成过程中重要组成部分的新信息，例如局部发电机和alpha效应。此外，从磁性活性的角度来看，重要的是要注意，良好的水平磁场的先前未经考虑的元素可能对冠状病毒的加热有重要贡献。另一个成就是首先分析突出的振动现象，并讨论振动现象可以对突出射血机制的理论模型施加的局限性。这是第一个将称为突出仿真的技术应用于弹出机制的研究。此外，对Hinode观察到的可见光耀斑的数据分析也表明，加热色层的反向变暖效应在可见的连续光增强耀斑的机制中有效，这是多年来未解决的问题。