フレア・CMEトリガーメカニズムの数値シミュレーション 塩田 大幸 京都大学花山天文台/地球シミュレータセンター
Introduction ようこうなどの衛星観測 フレア ← 磁気リコネクション フレアトリガー問題 フレア ← 磁気リコネクション フレアトリガー問題 フレア・フィラメント噴出・CMEの統一モデル Shibata et al. 1995, Shibata 1996, 1999 Moore et al. 2001
フレア・CMEトリガー問題 フラックスロープ（Hαフィラメント・プロミネンス） 比較的長期間安定に存在 (平衡もしくは非常に低速な変化) ① リコネクションが起きるカレントシートが存在しない ② カレントシートはあるが、リコネクションが起きない状況にある フレア・フィラメント噴出では急激に変化 ① カレントシートが形成されてリコネクションが起きる ② カレントシートでリコネクションが起こりうる状況になる ①リコネクションが起きるカレントシートがいかに形成されるか（MHD問題） ②カレントシートでいかに速いリコネクションが引き起こされるか （リコネクション問題）
他のグループの研究 Antiochos et al. Amari et al. Fan & Gibson etc… 底部境界でのshear motion ‘Breakout model’
他のグループの研究 Antiochos et al. Amari et al. Fan & Gibson etc… 底部境界 twist motion 底部境界 conversing motion ⇒ reconnection
他のグループの研究 Antiochos et al. Amari et al. Fan & Gibson etc… 底部境界 から ねじれたフラックス ロープを押し込む ⇒kink instability
他のグループの研究 Antiochos et al. Amari et al. Fan & Gibson etc… 初期条件に ねじれたフラックスロープ 仮定 ⇒kink instability Torok & Kliem 2005
他のグループの研究 self-consistent なトリガーモデル Chen & Shibata (2000) どのグループの計算もフレア・CMEの観測的特徴を再現することに成功している。 しかし、実際とはかけ離れた大きさのシアー、ツイスト、速度場を与えているという点で、現実的なトリガーメカニズムのモデルとは言いがたい。 （エネルギーの注入からリコネクションによるエネルギー解放が同じメカニズムのもある） self-consistent なトリガーモデル Chen & Shibata (2000)
(Fe XII 195 A (1.5MK) EIT/SOHO, courtesy D. Tripathi) Chen and Shibata (2000) 浮上磁場とコロナ磁場の相互作用 フラックスロープの平衡が崩される (Fe XII 195 A (1.5MK) EIT/SOHO, courtesy D. Tripathi)
研究計画 Chen-Shibata model ⇒3次元化 問題点 Chen & Shibata (2000), Shiota et al. (2003, 2005)のフラックスロープはkink不安定 Inoue & Kusano (2006) Amari et al. (2003) のように底部境界に磁場をねじる速度場を与えて、フラックスロープが安定に存在するforce free 場を数値的に構築する 浮上磁場をどう実現するか？ 水平方向の電場を与える 参考 Fan & Gibson のように境界からフラックスロープを入れる 将来的に、フラックスロープが惑星間空間まで飛び出すことができるか（フレア-CME relation）を研究することを視野に入れているため、球座標のジオメトリでMHDシミュレーションを行う。
フラックスロープ構築 Amari et al. 2003 bipolar potential field + twist motion (bottom boundary)
フラックスロープ構築 bipolar potential field + twist motion (bottom boundary) ???
進捗状況 できているもの これからの課題 3次元球座標MHDコード Potential field 速度場を与える境界条件（要テスト） 浮上磁場の境界条件
平衡の喪失(Loss of equilibrium) Chen & Shibata (2000)のモデルは本質的には、Priest & Forbes (1990)のCatastrophe model と同様の境界条件の変化による平衡の喪失(loss of equilibrium)によってフレア・CME（カレントシート形成⇒リコネクション）が引き起こされると理解できる Forbes & Priest (1995)