Study of the relationship between solar wind acceleration and microturbulence by using interplanetary scintillation observations

利用行星际闪烁观测研究太阳风加速与微湍流的关系

• 批准号: 21K03640
• 负责人: 徳丸 宗利
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03640/
• 关键词: 太陽風加速; 惑星間空間シンチレーション; 密度乱流; 宇宙天気予報; 太陽風; 太陽圏; 宇宙天気; プラズマ乱流

太陽風が如何にして加速されるかは、未だ十分解明されていない重要課題である。これまでの研究から、太陽風の速度Vと密度ゆらぎΔNeの間にはΔNe∝V^αで記述される関係があることが知られており、この関係式のべき指数αは太陽風加速機構を探るための重要な手掛かりとなる。太陽風加速に寄与するΔNeは磁気波動によって生じた微細な空間スケールの密度ゆらぎであり、この特性を飛翔体観測で探ることは時間分解能の制約から困難であった。しかし、微細な太陽風密度ゆらぎによって発生する天体電波源の惑星間空間シンチレーション（IPS）を観測すれば、VとΔNeの関係を詳細に調査することができる。本研究では、IPS観測データを使った次の２つの解析からV―ΔNe関係式を決定し、両者の結果を統合することで太陽風加速機構に関連した新たな知見の獲得を目指している；１）IPS観測で得られた速度データのみを使った計算機トモグラフィー（CAT）解析の結果を飛翔体観測結果に最適化することで、V―ΔNe関係式を決定する、２）IPS観測で得られる速度とｇ値データを同時にCAT解析することでV―ΔNe関係式を求める。解析２のためには豊川アンテナの受信機の校正を行ってｇ値データの長期変動を補正する必要があったが、初年度の調査から校正装置が正常に動作しないことが分かった。そこで本年度は、受信機近くのアンテナ小屋で信号を計測するように新たに制御回路などを製作し、校正装置を改良した。その結果、正常に校正できるようになり、豊川アンテナの受信機における長期変動が無視できることが確認できた。解析２よってV－ΔNe関係式を求めたところ、解析１で求めた関係式と食い違いがあることが判明した。この違いは観測システムによるものではなく、太陽風の密度乱流の長期変動を反映したものと結論される。さらに、g値データを使って太陽風擾乱の長期変動を研究した。

How does the solar wind が に て て て accelerate the important topic of される and not だ decompose されて な な である? こ れ ま で の research か ら, solar wind velocity V と density の ゆ ら ぎ Δ Ne の between に は Δ Ne ∝ V ^ alpha で account さ れ る masato is が あ る こ と が know ら れ て お り, こ の masato system type の べ き index alpha は solar wind speed institutions を agent る た め の important な hands hang か り と な る. Solar wind speed に send す る Δ Ne は magnetic fluctuations 気 に よ っ て raw じ た imperceptible な space ス ケ ー ル の density ゆ ら ぎ で あ り, こ の features を fly body で 観 test agent る こ と は time breakdown can restrain か の ら difficult で あ っ た. し か し, imperceptible な density of solar wind ゆ ら ぎ に よ っ て 発 raw す る celestial electric waves の space between planet シ ン チ レ ー シ ョ ン (IPS) を 観 measuring す れ ば, V と Δ Ne の masato is を に detailed investigation す る こ と が で き る. This study で は, IPS 観 デ ー タ を make っ た の 2 つ の parsing か ら V - Δ Ne masato is determined type を し, struck の results を integration す る こ と で solar wind speed institutions に masato even し た new た な knowledge の get を refers し て い る; 1) IPS 観 で measurement to ら れ た speed デ ー タ の み を make っ た computer ト モ グ ラ フ ィ ー (CAT) parsing の 観 を fly body measurement results に optimization す る こ と で, V - Δ Ne masato is determined type を す る, 2) IPS 観 で measurement ら れ る speed と g numerical デ ー タ を に CAT at the same time parsing す る こ と で V - Δ Ne め を masato is type o Youdaoplaceholder0. Parsing 2 の た め に は bungo sichuan ア ン テ ナ の trusted machine の line correction を っ て g numerical デ ー タ の long-term - move を corrected す る necessary が あ っ た が, at the beginning of year の survey か ら が normal に correction device し な い こ と が points か っ た. そ こ で は, trusted machine this year nearly く の ア ン テ ナ hut で す signal を meter test る よ う に new た に suppression circuit な ど を し making, improved calibration device を し た. そ の results, normal に correction で き る よ う に な り, bungo sichuan ア ン テ ナ の trusted machine に お け る long-term dynamic が - ignore で き る こ と が confirm で き た. Parsing 2 よ っ て V - Δ Ne を masato is type o め た と こ ろ, 1 で for parsing め た masato feed system type と い い spare が あ る こ と が.at し た. <s:1> <s:1> violates the <s:1> 観 観 measurement of システムによる <e:1> <s:1> で なく なく, and the long-term variation を of solar wind <s:1> density turbulence <e:1> reflects the conclusion of <s:1> た と と と される される される. Youdaoplaceholder0, g value デ さらに タを タを タを enables って solar wind to disrupt <s:1> long-term variation を research た た.

项目成果

Space Research Centre PAS (CBK PAN)(ポーランド)

空间研究中心 PAS (CBK PAN)（波兰）

CfA Harvard-Smithsonian(米国)

CfA 哈佛史密森学会（美国）

CBK PAN(ポーランド)

CBK PAN(波兰)

IPS観測求めたg値データ

IPS 观察获得的 g 值数据

Global Distribution of the Solar Wind Speed Reconstructed from Improved Tomographic Analysis of Interplanetary Scintillation Observations between 1985 and 2019

通过改进 1985 年至 2019 年行星际闪烁观测的层析成像分析重建太阳风速的全球分布

• DOI: 10.3847/1538-4357/ac1862
• 发表时间: 2021
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: Tokumaru Munetoshi;Fujiki Ken’ichi;Kojima Masayoshi;Iwai Kazumasa
• 通讯作者: Iwai Kazumasa