Solar-Cでめざすサイエンス: コロナ加熱 - 国立天文台

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Solar-Cでめざすサイエンス: コロナ加熱 - 国立天文台

コロナ 加 熱波 動 vs. nanoflare鹿 野 良 平 ( 国 立 天 文 台 )


どのコロナに 着 目 するか?• 領 域– 活 動 領 域 、 静 穏 領 域 、コロナホール• 磁 場 構 造– 閉 じた 磁 場 (コロナループ)、 開 いた 磁 場• 時 間 スケール– 定 常 構 造 、 突 発 現 象 (フレア、マイクロフレア)• 空 間 スケール– コロナループ、diffuse コロナ、X 線 輝 点


定 量 的 指 標 によるコロナの 分 類 学Narukage et al. (Hinode-3)恒 星 の 分 類 : HR 図


T-EM 図 上 でのコロナ 構 造 の“ 進 化 ”Narukage et al. (Hinode-3)Closed loopshift shift to tosteady steady state stateEnergy Energy input inputfield field closes closes &change change to to QR QRdecay decay to to QR QROpen field Open fieldガス 放 出恒 星 の 進 化still open field &change to CHH 燃 焼He 燃 焼


内 容• 「ひので」で 行 われている 研 究– 温 度 構 造 から 加 熱 域 を 探 る– ナノフレア 加 熱 をベースとした 研 究–( 速 度 構 造 から 探 る)– 光 球 面 磁 場 との 関 連• 「ひので」とSolar-Cで 行 っていくといい 研 究• Solar-Cでの 望 み


コロナループの 温 度 構 造• 静 的 なコロナループでは、T(s)から 加 熱 領 域 を 特 定 。H(s) = n 2 Λ(T) –∂ ∂Tκ∂s ∥∂s加 熱• 但 し、輻 射 冷 却熱 伝 導 冷 却– 速 度 場 の 存 在– 多 温 度 構 造 ( 微 細 構 造 ?)T(s)H(s)


コロナループの 温 度 構 造Tripathi et al. (2009, ApJ)EM Loci plots• LOSには1 温 度 。• ループに 沿 って温 度 上 昇 。– 上 空 加 熱 を 示 唆 ?• Filling Factor@ 足 元– 0.02 @ FeXII, SiX– ~1 @ MgVII足 元上 空


Vertical Temperature Structures of theolar Corona Derived with Hinode/XRTKano et al. PASJ 2008(revised due to a new calibration data)Eclipse on 2007 Feb.17T (MK)1.31.2この 勾 配 は見 かけのものらしいgradient(?)0.71.0 1.4MKTemperature1.1 1〜2x10 4erg sec -1 cm -20 100 200h (Mm)


EISによる 多 温 度解 析 では• 複 数 温 度 の 磁 束 (それぞれは 単 温 度 ) 内の 静 水 圧 平 衡 で 説 明できる。単 温 度 なら足 元 加 熱 を 示 唆10 27EM (cm -5 )10 2610 2510 2410 2310 22DEM (cm -5 K -1 )10 21For 10”Hydrostatic10 change20with height For 50”10 1910 18For 100”10 5 T (K)10 6


活 動 領 域 ループ 足 元 の 上 昇 流 & 非 熱 幅Hara et al. (2008, ApJ)• ループ 足 元 で上 昇 流 & 非 熱 幅が 最 大 。 足 元 での加 熱 を 示 唆 。


Log TePlageでのUpflowと 加 熱 域 の 特 定Imada et al. (2007, PASJ), 今 田 et al. (2007 秋 季 年 会 )150km/sFeXIIIFeXII> 1 hour Quasi-Steady-150km/sPlageで 発 生 した温 度 依 存 性 をもった準 定 常 アップフローについて、Upward Velocity km/secDashed line:Sound SpeedHeIIOVFeVIIIFeXVFeXIVFeXFeXIIIFeXIIFeXI過 去 論 文 の 垂 直 磁 場の 断 面 積 変 化 だとすると、エネルギー 方 程 式 と質 量 保 存 の 式 から加 熱 分 布 が 求 まる。


上 空 に 加 熱 域E H20Mm 40Mm 60MmHeightFeXVFeXIVFeXIIIFeXIIFeXIFeX0MmFeVIIIOVHeII√A logT Velocity


非 フレアでの 超 高 温 成 分 (10MK)-1Reale et al. (2009, ApJ)の 試 み•XRTの 多 フィルター 観 測 から、非 フレア 時 の 活 動 領 域 で超 高 温 成 分 10MKを 発 見 ?• nanoflare 加 熱 を 示 唆 。 散 乱 光 の 検 討 をしていない 点 など、解 析 にはいくつか疑 問 があるが、着 眼 点 は 正 しい。


非 フレアでの 超 高 温 成 分 (10MK)-2Ishibashi et al. (Hinode2 & Hinode3) .•XRTのfilter-ratio 法 で静 穏 領 域 に15MK 成 分 を 発 見 。• さらに、XRTでphoton-counting観 測 を 行 い、 静 穏 領 域 に~10MKプラズマからのX 線 スペクトルを 検 出 。– のX 線 スペクトル


輝 度 揺 らぎによるnanoflare 研 究Terzo (TBD)• 解 析 中 。•XRTでの 高 速 撮 像 (~3 秒 間 隔 )データでは、 輝 度 揺 らぎからnanoflareの 時 間 スケールが 捉えられるのではないか?Sakamoto et al. (2008, ApJ)


速 度 場 と 加 熱 の 関 係• 具 体 的 な 比 較 は、あまりやられていない。


( 準 ) 定 常 加 熱 についてYoshida & Tsuneta (1996, ApJ), 吉 田 (1996, 東 大 修 論 )• 「ようこう」 時 代 から、定 常 (に 見 える) 構 造がエネルギーの 大部 分 を 占 めていることが 知 られている。Thermal Energy Content (erg) T-map SXT IntensityA&B3 4 5 6 7 MKSteadyCTransientTotalD


( 準 ) 定 常 加 熱 についてWarren et al. (2010, arXiv)• XRTで 静 かな 領 域 をEISで 観 測 したら、hot 輝 線 の 構 造 がwarm 輝 線 に 変 化 している 様 子 がない。これは 離 散 的 に 加 熱されてない。つまり、定 常 加 熱 がある。HotWarmEIS Line IntensityXRT IntensityHot linesWarm linesTimePosition along segment


活 動 領 域 コロナループの 温 度 構 造Aschwanden et al. (1999 &2000, ApJ) Kano & Tsuneta (1996, PASJ)EIT loops in active regionsSXT loops in active regionsDensity(

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