銀河宇宙線強度の長期変動より推定される太陽系磁気圈の大きさに関する研究

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本研究の目的は、長期間(40年以上)にわたる銀河宇宙線強度と太陽活動度との関係を調べ、銀河宇宙線強度に影響を及ぼす太陽系磁気圈の大きさを推定する事にあった。解析では、太陽活動度の指標として太陽黒点数、銀河宇宙線強度のデータとして世界各地の中性子モニターの中から、特に長期間連続観測がなされているDeep River及びOttawaの月平均値を用いた。ある月の宇宙線強度は、宇宙線のモジュレーション理論に基づき、研究代表者によって導入された重回帰モデルにより、その月以前の太陽黒点数の1次結合で表現される。一般に、両者には11年周期の変動が存在し、太陽活動度の変化に対して宇宙線の強度変化に約1年の遅れのある逆相関関係が見い出されている。本研究は、上記のモデルにより、あらゆる遅れを含んだ相関を調べ、その中で最大の遅れを求め、その大きさから太陽系磁気圈の大きさを推定しようとするものである。最大の遅れをもとめる為に赤池の情報量基準を用いた。これは、観測値とモデルによる計算値との相関を調べるだけでは導入する回帰係数の数に制限が付かないことから、統計的に有意義な最小数の回帰係数の組を見い出す為でる。その結果、最大の遅れは約30カ月であることが明らかになった。即ち、現在観測される宇宙線強度はその約30カ月前に太陽風に乗って太陽から離れた太陽活動度に関連した磁気擾乱の影響を受けていることになる。銀河宇宙線はほぼ光速なので、宇宙線にとって太陽系磁気圈は準定常状態にあると見なしうる。従って、その擾乱は現在太陽から約210a.u.の位置に到達していることになり、それが太陽系磁気圈の大きさということになる。これはこれまでに発表されている値より若干大きな値である。現状では、衛星等による直接観測は不可能であることから、当面、本研究の結論は十分に意義のある値であると考えている。