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

基本信息

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

项目摘要

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。

太阳风如何加速是一个尚未完全理解的重要问题。先前的研究已经知道，如Δne∝v^α所述，太阳风速V与密度波动之间存在关系，而这种关系的功率指数α是探索太阳风加速度机制的重要线索。 Δne有助于太阳能加速，是由磁性波引起的良好空间尺度密度波动，由于时间分辨率的约束，很难通过飞行观察来探索这种特征。然而，通过观察到由高太阳风密度波动产生的天体无线电波源的星际空间闪烁（IP），可以详细研究V和Δne之间的关系。在这项研究中，我们旨在通过使用IPS观察数据从以下两个分析中确定V-ΔNE关系来获取与太阳风加速度机制相关的新知识，并通过整合两者的结果，我们旨在获取与太阳能风加速度机制相关的新知识； 1）我们仅使用从IPS观测值获得的速度数据来确定V-ΔNE关系的速度数据来优化计算机断层扫描（CAT）分析的结果； 2）我们通过同时分析从IPS观测值获得的速度和G值数据来计算V-ΔNE关系。对于分析2，有必要校准Toyokawa天线接收器以纠正G值数据中的长期波动，但是第一年的调查表明，校准设备无法正常运行。因此，今年我们制造了新的控制电路和其他设备，以测量接收器附近天线棚中的信号，并改进了校准装置。结果，可以正常执行校准，并确认Toyokawa天线的接收器的长期波动可以忽略不计。当使用分析2计算V-ΔNE关系时，发现与分析1中获得的关系存在差异。这种差异不是由于观察系统而得出的，而是反映了太阳风密度湍流的长期波动。此外，使用G值数据研究了太阳风扰的长期变化。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

空间研究中心 PAS (CBK PAN)（波兰）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

CfA Harvard-Smithsonian(米国)

CfA 哈佛史密森学会（美国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

IPS観測求めたg値データ

IPS 观察获得的 g 值数据

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

CBK PAN(ポーランド)

CBK PAN(波兰)

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

惑星間空間シンチレーション指数と宇宙天気の関係

行星际空间闪烁指数与空间天气的关系

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
有馬銀河;倉本圭;徳丸宗利
通讯作者：
徳丸宗利

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通讯作者：
船守美穂