2001年4月10日のフレアにおける、 磁気ヘリシティ入射率の研究

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1 2001年4月10日のフレアにおける、 磁気ヘリシティ入射率の研究
地球惑星科学関連学会　2004年合同大会　E 2001年4月10日のフレアにおける、 磁気ヘリシティ入射率の研究 浅井　歩1、 草野　完也2、真栄城　朝弘2、横山　央明3、 桜井　隆4、柴田　一成1、黒河　宏企1 1: 京大・理、2: 広島大・先端、3: 東大・理、4: 国立天文台

2 エネルギー蓄積/フレアのトリガー 太陽フレア=コロナ中に蓄えられた磁気エネルギーの解放 定性的にフレアの「シナリオ」を追う
エネルギーの蓄積過程 フレアのトリガー機構 定性的にフレアの「シナリオ」を追う ヘリシティなど、物理量で定量的に計測する 1992年2月6日のフレア フレア発生９時間前 フレア発生から６時間後 Sakurai et al. (1992)

3 光球面を通して単位時間当たり入射されるヘリシティ量
磁気ヘリシティとは?  磁気フラックスの絡まり度合い y f ヘリシティ入射率 光球面を通して単位時間当たり入射されるヘリシティ量 H=2fy

4 磁気ヘリシティ入射率 ヘリシティ入射率 Kusano et al. (2002) Emergence of Sheared Flux
Shear & Twist Motion Kusano et al. (2002) 観測から 相関追跡法 誘導方程式から インバージョン

5 今日の話題 2001年4月10日にフレアを起こした活動領域NOAA9415の成長過程を、定性的に、定量的に追跡する
どんな現象がフレアに伴い起こっているのか、多面的に調べる 2001年4月10日のフレア (Ha線ムービー: 花山天文台にて撮影)

6 観測データ フレア データ 2001年4月10日 05:10 UT GOES X2.3 クラス NOAA 9415
光球磁場 (視線方向)…SOHO/MDI 軟X線…ようこう / SXT 紫外線…TRACE/1600A ザートリウス望遠鏡 フレア望遠鏡(SFT)

7 活動領域の特徴 後行黒点の侵入 後行黒点の前面(西側)に浮上磁場領域(EFR) フレアはこの侵入の直後に発生
SOHO/MDIで撮影されたNOAA 9415の視線方向磁場の変化 フレアは2001/4/10 05:00UT

8 ヘリシティ入射分布 フレア前10時間でのヘリシティ入射量 全体的に正のヘリシティ入射が卓越 軟X線シグモイド 黒 黒

9 ヘリシティ入射量 磁気中性線付近に正のヘリシティが断続的に注入 ~1031 ergのエネルギー 磁気ヘリシティ入射率の時間変化
正のヘリシティ入射率 負のヘリシティ入射率 磁気中性線付近に正のヘリシティが断続的に注入 ~1031 ergのエネルギー

10 フレアのトリガーを探す! 03:50UTごろ(フレア開始の1時間10分前)に軟X線で像光が見られる トリガー現象の候補

11 フレアのトリガー トリガーの(かもしれない)増光の場所 ポテンシャル磁場からのずれが不連続なところ B Bp Bp B 反時計回り 時計回り

12 初期Ha増光 磁場の極性のインバージョンかつヘリシティの符号のインバージョン ぐちゃぐちゃ入り乱れている領域 三池さんの結果と同じ
フレア前10時間でのヘリシティ入射量

13 まとめ 2001年4月10日のX1.5フレアが起きた原因や背景を知るべく、関連現象を「観測的」および「定量的に」に調べた
エネルギーの注入は浮上磁場が見られた フレアのトリガーはごちゃごちゃした領域 磁場のねじれの向きが変わるところ

14 キーワード このフレアを語る上で鍵となる言葉 シグモイド 浮上磁場領域(Haサージ、TRACE1600増光現象) ホモロガスフレア
ヘリシティ注入/エネルギー注入 プリフレア軟X線ループ/フィラメントの形成 エネルギーのためこみ、輸送 フィラメントプリフレア増光(軟X線) フレアのトリガー

15 ヘリシティ入射分布 フレア前10時間でのヘリシティ入射量 EFRでTRACE1600Aの増光現象、Haサージが観測 黒 黒

16 エネルギー注入 後行黒点西側の浮上磁場領域から磁気エネルギーが断続的に注入 この領域だけで4×1030 erg
磁気ヘリシティ入射率の時間変化 正のヘリシティ入射率 負のヘリシティ入射率 後行黒点西側の浮上磁場領域から磁気エネルギーが断続的に注入 この領域だけで4×1030 erg

17 初期Ha増光 Emergence of Sheared Flux Ha画像 Shear & Twist Motion
tangential成分 normal成分 Ha画像 Shear &　Twist Motion フレア前10時間でのヘリシティ入射量

18 フレア直前(浮上磁場) 浮上磁場に伴い、HaサージやTRACE 1600Aでの像光現象が見られる TRACE1600A 像光現象

19 フレア直前(浮上磁場) Ha画像 : サージ

20 Relative Helicity HR＝H [ ] -H [ ]
Relative helicity (Berger&Field 1984) HR＝H [ ] -H [ ] (potential)

21 磁気ヘリシティ入射率 ヘリシティ (入射率)  Vt ,Vn が必要 Emergence of Sheared Flux Shear &
Twist Motion  Vt ,Vn が必要

22 磁気ヘリシティ入射率 誘導方程式 MDI Vector magnetograph solution (SFT@NAOJ, Mitaka)
Kusano et al. 2002, ApJ 577: 誘導方程式 n t MDI Correlation tracking solution Vector magnetograph Mitaka)

23 フレア直前(軟X線ループ) TRACE1600像光の領域近傍で、軟X線増光現象 軟X線ループの像光 ホモロガス的にフレアが発生 GOES
9415で発生したフレア SXTループとHaフィラメントの比較

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