太陽放射の地球惑星環境への影響評価とその物理予測モデルの構築

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まず、本研究課題の1年目においては、特に太陽フレア放射の地球電離圏への影響について観測データを用いて検証を行い、その詳しい応答についてモデル化を行うための検討を行った。太陽フレア放射スペクトルは、現在研究代表者らが用いている数値計算モデル (Kawai et al., 2020) やFISM2 (https://lasp.colorado.edu/lisird/data/fism_flare_hr)、そしてSDO/EVEによる観測データを用いた。地球電離圏への影響については、情報通信研究機構 (NICT) が保有している地球電離圏の全電子数分布の時間変化の観測値や、デリンジャー現象の情報が得られるイオノゾンデのデータを用いた。NICTが開発した地球電離圏モデルGAIAに上記の太陽フレア放射スペクトルを入力し、電離圏における電子数高度分布の時間変化を各入力波長について求め、その結果を全電子数の観測値やイオノゾンデで観測されている最短反射周波数 (fmin) と比較を行った。9例のXクラスフレアからの放射を用いて導出した全電子数の変動について、GAIAの計算値と実際の観測値を比較したところ、全電子数の変動には35 nm以下の軟X線とEUV放射、特にX線と10 nmあたりにあるFeイオンのライン (Fe XVII, Fe XIX)、そして30.38 nmのHe IIのラインなどが、正しい全電子数の見積もりに大きな影響を及ぼしていることが分かった (Nishimoto et al., 2023)。また、GAIAの計算値を用いて電波の最短反射周波数を求め、それを実際に観測されたfmin値と比較したところ、現在はまだGAIAに導入されていない電離圏D層の太陽フレア放射への応答を、太陽フレアのX線放射を用いて擬似的に導入することで、デリンジャー現象の再現性が高まることが示された。