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太陽フレア・コロナ質量放出の3次元磁気流体モデリング

太阳耀斑和日冕物质抛射的 3D 磁流体动力学建模

基本信息

批准号：
02J01862
负责人：
磯部洋明
金额：
$ 1.92万
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：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は3次元磁気流体シミュレーションにより太陽フレア、コロナ質量放出のメカニズムを明らかにすることである。近年の観測的、理論的研究から、フレアやコロナ質量放出に至るコロナのエネルギー蓄積と、突発的なエネルギー解放をもたらすトリガーには、太陽内部からの磁場の浮上(浮上磁場と呼ばれる)が重要な役割を果たしていることが示唆されている。このため本研究では、浮上磁場領域の大規模シミュレーションを行い、特に浮上磁場と既存のコロナ磁場の相互作用によるフレア、ジェットの発生とコロナの加熱について詳しく調べた。数値シミュレーションには、国立天文台の大型計算機の他、世界でトップクラスの性能をもつ日本のスーパーコンピュータ、地球シミュレータを用いて、これまでにない高解像度のシミュレーションを行った。シミュレーションの結果、浮上磁場中で磁気レイリーテイラー不安定が発達し、磁場に沿ったフィラメント構造が自発的に形成されることが分かった。これは、浮上磁場領域で観測されているアーチフィラメントと呼ばれる筋状構造に対応していると考えられる。また磁気レイリーテイラー不安定性によるフィラメント形成に伴い、浮上磁場中に細かい電流シートが数多く形成されることが示された。この電流シートが散逸してコロナを加熱すれば、極紫外線等で観測されているコロナ加熱の非一様な様子を自然に説明できる。また、浮上磁場と既存のコロナ磁場との磁気リコネクションによりフレアが発生するが、浮上磁場が磁気レイリーテイラー不安定で変形をうけているのに伴い、コロナ磁場との磁気リコネクションも非一様なパッチ状に発生することが分かった。これはフレア中の微細構造の起源を自然に説明する。以上のように、浮上磁場とフレアの構造形成を説明する新しい理論を提唱することができた。これらの成果は英国科学誌ネイチャーに発表されている。

The purpose of this study is to use the 3-dimensional magnetic fluid magnetのメカニズムを明らかにすることである. In recent years, the measurement and theoretical research has been carried out, and the quality of Furuya Aiko has been released. The accumulation of るコロナのエネルギー, the sudden release of るエネルギーをもたらすトリガーには, the magnetic field inside the sun floats onばれる)がimportantなservice cutをfruitたしていることがshows instigationされている. This research focuses on large-scale floating magnetic fields and existing floating magnetic fields.コロナMagnetic field のinteraction によるフレア、ジェットの発生とコロナのheating について detail しくtone べた. Numerical data, National Astronomical Observatory's large computer, World's largest computer, Japan's performanceパーコンピュータ、EARTH シミュレータを用いて、これまでにないHigh-resolution のシミュレーションを行った. The result of シミュレーションの, the magnetic でレイリーテイラー unstable 発达 which floats in the magnetic fieldし, the magnetic field is formed along the ったフィラメント structure and the に of the されることが is divided into かった.これは, the floating magnetic field field で観Detection されているアーチフィラメントとcall ばれる rib-like structure に対応していると卡えられる.またMagnetic 気レイリーテイラー unstable によるフィラメント formation に companion い, Floating in the magnetic field, the fine current and the large number of currents form a small amount of water.このcurrent シートがdissipation してコロナをheating すれば, extreme ultraviolet rays, etc.観measurementされているコロナheatedの不一様な様子をnaturalに说できる.また, floating magnetic field and existing magnetic field and magnetic field The magnetic field floating on the magnetic field Unstable で変shaped をうけているのに companion い, コロナMagnetic field とのMagnetic 気リコネクションも不一様なパッチshaped に発生することが分かった. The origin of the fine structure in the これはフレア is a natural explanation. The above explanation of the structure formation of the floating magnetic field and the floating magnetic field is based on the new theory of the new structure.これらの Results は British Science Journal ネイチャーに発 table されている.