太陽観測衛星「ひので」で探る太陽光球における対流構造と磁力線の相互関係

太阳观测卫星“日之出”探测太阳圈内对流结构与磁场线的相互关系

• 批准号: 16J07106
• 负责人: 大場 崇義
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The Graduate University for Advanced Studies
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07106/
• 关键词: 太陽; 対流; 磁場; 画像回復; 分光; 光球

本年度の解析において、これまで困難であった「太陽表面における水平対流速度場」の導出に挑戦した。太陽表面の水平対流速度場を得るには、太陽縁におけるドップラー速度場を取得する必要がある。一方、太陽縁観測においては遠近法によって太陽表面の見た目の構造が圧縮されるため、実質的な空間構造の分解能が著しく劣化してしまう。そこで、空間分解能を制限している「望遠鏡の結像性能による画像劣化」を、前年度において開発した「画像回復手法」によって補正し、水平対流速度場のドップラー解析を可能にした。解析の結果、水平対流運動の速度場が1.6 -1.9 km/s (rms)であることが見積もられた。先行研究の値と比較すると、2-3倍程度増加している。これは、本研究による画像回復手法を用いた解析手法が、水平対流運動のエネルギーの抽出に成功していることを示唆している。また、水平対流速度場の空間分布を解析したところ、ガスが沈み込んでいる「間隙」において最も高速な流れが生じていることがわかった。これは、太陽表面において放射冷却されたガスが高密化し、水平方向に対して強い圧力勾配を生成したことが原因と考えられる。今回観測できた対流速度場の振幅は、外層大気を加熱するのに必要とされている「磁場を介した非熱的エネルギー輸送モデル」の要求値(0.7-1.5 km/s)を優に超えるものであり、これらのモデルをサポートする結果を得ることができたといえる。本研究により、「間隙における水平対流運動の診断手法」を確立することができた。磁場は間隙に分布することから、本手法で得られる水平対流運動が磁気流体波駆動の描像を大きく変えることが期待できる。今後の研究課題として、これら水平対流運動のダイナミクスが、どのように磁気流体波を駆動しているかを同定する。

This year, <s:1> analysis にお て て, <s:1> れまで the difficult であった "the における horizontal current velocity field on the surface of the sun" <s:1> leads to the に challenge battle た. The <s:1> horizontal convection velocity field on the surface of the sun を to obtain るに るに, and the omn におけるドップラ におけるドップラ velocity field of the sun を to obtain する is necessary がある. Side, sun try 観 measuring に お い て は distance method に よ っ て the sun's surface の see た mesh の tectonic が 圧 shrinkage さ れ る た め, be qualitative の な space structure decomposition can が し く degradation し て し ま う. そ こ で, space limitations can decompose を し て い る "telescope の knot like performance に よ る portrait degradation" を, former annual に お い て open 発 し た reply "portrait technique" に よ っ て corrected し, horizontal flow velocity の seaborne ド ッ プ ラ ー resolution を may に し た. The <s:1> results of the analysis, the <s:1> velocity field of the horizontal flow motion が1.6 -1.9 km/s (rms)である とが とが are shown in the product られた られた. Preliminary research shows that the <s:1> value と is compared with すると and increases by 2-3 times by <s:1> て る る. こ れ は, this study に よ る reply portrait technique を with い た parsing technique が, horizontal movement の seaborne エ ネ ル ギ ー の spare に successful し て い る こ と を in stopping し て い る. ま た, horizontal spatial distribution of flow velocity の seaborne を parsing し た と こ ろ, ガ ス が shen み 込 ん で い る "clearance" に お い て も most high-speed flow な れ が raw じ て い る こ と が わ か っ た. こ れ は, the sun's surface に お い て radiation cooling さ れ た ガ ス が high-density し, horizontal direction に し seaborne て strong い pressure hook with を generated し た こ と が reason と exam え ら れ る. Today back to 観 measuring で き た flow velocity amplitude は の seaborne, outer 気 を heating す る の に necessary と さ れ て い る を "magnetic field dielectric し た non thermal エ ネ ル ギ ー conveying モ デ ル" の requires nt (0.7 to 1.5 km/s) を optimal に super え る も の で あ り, こ れ ら の モ デ ル を サ ポ ー ト す る results る を こ と が で き た と い え る. In this study, によ によ and "interspace における horizontal flow movement <s:1> diagnostic methods" を established する た とがで た た. Magnetic field に は clearance distribution す る こ と か ら, this technique で ら れ る horizontal movement が seaborne magnetic wave 駆 気 fluid dynamic の stroke like を き く - え る こ と が expect で き る. の research topics in the future と し て, こ れ ら horizontal movement の seaborne ダ イ ナ ミ ク ス が, ど の よ う に magnetic 気 fluid wave を 駆 dynamic し て い る か を be す る.

项目成果

正則化RL 法を用いたHinode/SP の光球大気の画像回復手法の開発

使用正则化 RL 方法开发 Hinode/SP 光球大气图像恢复方法

• 发表时间: 2017
• 作者: 大場崇義;T.L. Riethmueller;S.K. Solanki;飯田佑輔;清水敏文
• 通讯作者: 清水敏文

Hinode/SPで得られた太陽光球 大気における3次元対流速度場

Hinode/SP 3D 大气对流速度场获得的太阳球层

• 发表时间: 2017
• 作者: 大場崇義;飯田佑輔;清水敏文
• 通讯作者: 清水敏文

吸収線輪郭から探る太陽表面対流速度の高さ構造

从吸收线轮廓研究太阳表面对流速度的高度结构

• 发表时间: 2016
• 作者: 大場崇義; 飯田佑輔;清水敏文
• 通讯作者: 清水敏文

マックス・プランク研究所(ドイツ)

马克斯·普朗克研究所（德国）

The Small-scale Structure of Photospheric Convection Retrieved by a Deconvolution Technique Applied to Hinode/SP Data

• DOI: 10.3847/1538-4357/aa8e44
• 发表时间: 2017-09
• 期刊: The Astrophysical Journal
• 作者: T. Oba;T. Riethmüller;S. Solanki;Y. Iida;C. Quintero Noda;T. Shimizu