年輪中に含まれる宇宙線起源放射性炭素の濃度測定による太陽活動研究

通过测量树木年轮中所含的宇宙射线衍生放射性碳的浓度来研究太阳活动

• 批准号: 03J00889
• 负责人: 宮原 ひろ子
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J00889/
• 关键词: 太陽; 宇宙線; 放射線炭素; 宇宙線起源核種; 宇宙気候; 古気候; 加速器質量分析; 小氷河期; 放射性炭素; 加速器質量分析法; マウンダー極小期; シュペーラー極小期; 気候変動

太陽活動には、黒点数の増減に見られる11年周期のほかに、88年周期や208年周期といった長周期的な変動があることが知られている。これらは、地球の気候変動とも密接に関連していることが示唆されているが、そのメカニズムは未だ分かっていない。そこで本研究では、太陽活動の長周期変動のメカニズムに迫るため、太陽活動を1年の分解能で復元し、11年周期変動の特性が長期変動に伴いどのように変化するのかを調べた。黒点の観測が始まって以来、最も太陽の長期変動が顕著に現れたのは、1645年から1715年にかけてのことである(マウンダー極小期)。この間、太陽活動は極端に低下し、太陽黒点はほとんど現れなかった。これは地球に小氷河期をもたらしたとされており、放射性核種を用いた研究により、このような長期にわたる太陽活動の低下は過去に何度も起こっていた可能性があることが指摘されている。そこで本研究では、マウンダー極小期やシュペーラー極小期(1413-1554年)の年輪中の放射性炭素の測定を1年毎に行い、その間における太陽活動の特性を調べた。地球上の放射性炭素の生成量は、銀河宇宙線の飛来量に比例し、太陽活動と逆相関の関係にある。この手法を用いれば、黒点の記録が残っていない過去にさかのぼって太陽活動の変動を解明することができる。測定の結果、両太陽活動極小期とも黒点がなかったにもかかわらず太陽が周期的な磁場反転を繰り返していたことが明らかとなった。またその周期性は、比較的活発な様相を示す現代の太陽活動のものよりやや長めの、13〜15年、11〜12年に伸びていたことも判明した。これらの新しい知見は、太陽ダイナモの長期変動についての理解を深め、今後の太陽活動の予測を行っていく上で貴重な手がかりとなることが期待される。

Solar activity に は, black points の raised minus に see ら れ る 11-year cycle の ほ か に や, 88 cycle 208 cycle と い っ な た long cycle - move が あ る こ と が know ら れ て い る. こ れ ら は, earth の 気 syndrome - move と も contact に masato even し て い る こ と が in stopping さ れ て い る が, そ の メ カ ニ ズ ム は not だ か っ て い な い. そ こ で this study で は, solar activity の long cycle - move の メ カ ニ ズ ム に forced る た め を の 1 year, solar activity can decompose で recovery し, 11-year cycle - の characteristics が long-term - move に with い ど の よ う に variations change す る の か を adjustable べ た. Black point の が 観 test beginning ま っ て since, most も sun の long-term variations が 顕 the に now れ た の は, 1645 か ら 1715 に か け て の こ と で あ る (マ ウ ン ダ ー minimum). The solar activity is at an <s:1> extreme に low <e:1>, and the solar black spot is ほとん ほとん <e:1> and れな った. こ れ は earth に 氷 river period を も た ら し た と さ れ て お り, radioactive nuclide を with い た research に よ り, こ の よ う な long-term に わ た る low solar activity の は past に how も up こ っ て い た possibility が あ る こ と が blame さ れ て い る. そ こ で this study で は, マ ウ ン ダ ー minimum や シ ュ ペ ー ラ ー minimum (1413-1554) の の in radioactive carbon の measure を 1 year in their に い, そ の between に お け る solar activity の features を adjustable べ た. The ratio of the amount of <s:1> radioactive carbon <e:1> generated on earth に, the amount of galactic cosmic rays <e:1> flying in に に, and the <s:1> inverse phase relationship of solar activity にある にある. こ の gimmick を with い れ ば, black point の が residual っ て い な い past に さ か の ぼ っ て solar activity の - move を interpret す る こ と が で き る. Determination の results, struck solar minimum と も black point が な か っ た に も か か わ ら ず な magnetic field of the sun が cycle planning を Qiao り return し て い た こ と が Ming ら か と な っ た. ま た そ の periodic は, comparison of live 発 な others in phase を す in modern の solar activity の も の よ り や や long め の, 13 ~ 15 years, 11 ~ 12 years に stretch び て い た こ と も.at し た. こ れ ら の new し い knowledge は, sun ダ イ ナ モ の long-term - move に つ い て の understand を deep め, future の solar activity の line to measure を っ て い く で precious な on hand が か り と な る こ と が expect さ れ る.

项目成果

放射性炭素で探るマウンダー極小期の太陽活動変動

使用放射性碳研究蒙德极小期期间的太阳活动波动

• 发表时间: 2005
• 期刊: 名古屋大学加速器質量分析計業績報告書 XVI(印刷中)
• 作者: M.Amenomori et al.;宮原ひろ子
• 通讯作者: 宮原ひろ子

Cyclicity of solar activity during the Maunder minimum deduced from radiocarbon content

• DOI: 10.1007/s11207-005-6501-5
• 发表时间: 2004-10-01
• 期刊: SOLAR PHYSICS
• 影响因子: 2.8
• 作者: Miyahara, H;Masuda, K;Nakamura, T
• 通讯作者: Nakamura, T

Variation of solar activity during the grand solar minima deduced from radiocarbon content in tree rings

根据树木年轮中的放射性碳含量推断太阳大极小期期间太阳活动的变化

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.Int.Cosmic Ray Conf. (未定)
• 作者: Takanoら他7名;Hiroko Miyahara;Hiroko Miyahara
• 通讯作者: Hiroko Miyahara

Variation of the radiocarbon content in tree rings during the Spoerer Minimum

斯波勒极小值期间树木年轮中放射性碳含量的变化

• 发表时间: 2004
• 期刊: Radiocarbon 46・2
• 作者: Takanoら他7名;Hiroko Miyahara;Hiroko Miyahara;H.Miyahara;宮原 ひろ子;H.Miyahara
• 通讯作者: H.Miyahara