太陽周辺環境の解析と機械学習を用いた、太陽高エネルギー粒子現象の予報研究

利用太阳周围环境分析和机器学习对太阳高能粒子现象进行预测研究

• 批准号: 22KJ1808
• 负责人: 木原 孝輔
• 金额: $ 1.09万
• 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: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KJ1808/
• 关键词: 太陽高エネルギー粒子; コロナ質量放出; 衝撃波加速; 粒子加速; 宇宙天気; 太陽物理学

太陽高エネルギー粒子(SEP)は、太陽面で発生する爆発現象(太陽フレア)や、それに伴うプラズマの放出現象(コロナ質量放出; CME)によって、粒子が高エネルギーにまで加速・放出される現象である。このうち、CMEによって放出されるSEPは、CMEが形成する衝撃波の広がりによって、フレアに伴うイベントに比べて広範囲で観測されるほか、地球軌道付近で観測される粒子のエネルギーやフラックスも大きい傾向にある。一方で、SEPの詳細な発生メカニズムや伝播過程は未だ明らかになっていない。本研究では、CME由来のSEPが示すイベントごとの多様性、特に、太陽面付近でCMEが発生してから粒子が地球軌道付近に到達するまでの時間である、SEPの到達時間について、何が到達時間を変化させるのかを明らかにするため、観測データの詳細な解析を行なった。SEPの特徴はおおよそ、発生源になったCMEの発生位置(太陽面経度)や放出速度から決定されることが、これまでの研究から知られている。本本研究では、同様の経度・速度で発生したCMEを由来とするにも関わらず、粒子(陽子)の到達時間が異なるイベントそれぞれ一例ずつに着目した。両イベントの発生前後の粒子観測、太陽面観測、太陽電波観測を総合した結果、うち一例では到達時間が平均的な値から大きく遅れており、その遅れの原因は、粒子の伝搬過程ではなく、粒子の放出が遅れたことにある可能性が高いことが判明した。加えて、CMEが放出されたあとに緩やかな加速を示しており、CME駆動の衝撃波における加速効率(アルフベンマッハ数)が緩やかに成長した結果として、粒子の加速・放出が遅れた、というモデルで説明可能であることを示した。そのほか、CME同士の相互作用や、CMEの放出源となった活動領域の違いが、陽子の放出時間に影響を与えた可能性についても示唆を与えた。

Solar high energy particles (SEP) are generated on the solar surface, and the explosion phenomenon (solar radiation) and the emission phenomenon (mass emission; CME) are accompanied by the acceleration and emission phenomenon. The impact wave generated by the SEP and CME is relatively small, and the particles generated by the SEP and CME are relatively small. A party, SEP details of the development of In this study, we analyzed the diversity, specificity, and proximity of CME origin, SEP arrival time, and SEP arrival time in detail. The characteristics of SEP include the position of CME (solar surface) and emission velocity. In this study, the origin of CME and the arrival time of particles (positive particles) are different. The results of particle measurement, solar surface measurement and solar wave measurement before and after the birth of the particle are combined. For example, the average arrival time is large, the cause of the reaction is large, the process of particle transportation is large, and the possibility of particle emission is high. Increase, CME release, slow down, acceleration, CME shock wave acceleration efficiency, slow down, growth, results, particle acceleration, release, explanation, possibility, etc. The interaction between CME and CME, the violation of CME emission source and CME emission time, and the possibility of CME emission

项目成果

Solar Energetic Particle Events with Delayed Onsets

延迟发生的太阳能高能粒子事件

• 发表时间: 2022
• 作者: Kihara;K.;Asai;A.;Yashiro;S.;Nitta;N. V.
• 通讯作者: N. V.