フレアにおける Haカーネルと 硬X線/マイクロ波放射

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1 フレアにおける Haカーネルと 硬X線/マイクロ波放射
浅井　歩 京都大学花山天文台

2 磁気リコネクションと粒子加速 磁気リコネクション 太陽フレアを駆動するメカニズム カスプ型軟X線ループ ループトップ硬X線放射源 インフロー
Haカーネルやフレアリボン 磁気リコネクション

3 本研究会でのリコネクション シリーズ発表 フレアに付随する現象から磁気リコネクションによるエネルギー解放を議論
磁気リコネクションモデルを構築/テストするのに重要 Haリボンの広がりからエネルギー解放率を導出 (浅井) プラズモイド噴出現象から磁気リコネクションの特徴を議論　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(高崎) 太陽における磁気リコネクションのシミュレーション (田沼)

4 太陽フレアでの粒子加速観測 フレアのインパルシブ相で放射 硬X線 制動放射 主にループの足元 電波 ジャイロシンクロトロン放射
Neupert Effect フレアのインパルシブ相で放射 硬X線 　　制動放射 　　主にループの足元 電波 　　ジャイロシンクロトロン放射 　　磁場、密度などに依存 Neupert (1968) その放射強度(ライトカーブ)はエネルギー解放率に比例すると考えられる

5 Ha/硬X線放射 非熱的粒子の彩層突入  硬X線とHaカーネルが生成される 非熱的粒子の 彩層突入 硬X線 Ha線 コロナ 彩層 制動放射
急激な熱化

6 Ha線と硬X線放射 硬X線のライトカーブとHa線カーネルのライトカーブは非常に良く似ており、放射源の位置も相関が高い Ha線 硬X線 軟X線
(Kitahara & Kurokawa 1990) (Kurokawa 1988) Ha線 硬X線 軟X線

7 放射源の位置を比較 Haカーネルの空間分布(細長いリボン状)と硬X線の放射源の分布(1、2個の放射源)は大きく異なる

8 マイクロ波の放射 放射の場所はさまざま ループの足元付近　&　ループの頂上付近 硬X線　放射源 硬X線　放射源 マイクロ波画像

9 Haカーネルとエネルギー解放 Haカーネルはリコネクションしたてのフレアループの足元で光る しかも観測にひっかかりやすい
いつ、どこでどれだけエネルギー解放するのかを見積もる 硬X線とマイクロ波での挙動と比較

10 観測 データ Ha線･･花山天文台 ザートリウス望遠鏡 磁場･･SOHO/MDI 硬X線･･ようこう/HXT 電波(マイクロ波)･･
野辺山電波へリオグラフ ザートリウス望遠鏡 電波 軟X線 硬X線 Ha線

11 Ha ムービー フレア 2001年4月10日 05:10 UTに発生 GOES X2.3 NOAA 9415 東 西

12 エネルギー解放率 定量的に解放された磁気エネルギー量を見積もる
磁気リコネクションモデルから導出される関係式 定量的に解放された磁気エネルギー量を見積もる エネルギー解放率を見積もるには、コロナ中の物理量(Bc, vin)を計測する必要がある  非常に難しい Bc : コロナ磁場強度 vin : インフロー速度 A : リコネクション領域 の面積

13 フレアループの足元 磁束の保存 リコネクションに携わった磁力線の足元でHaフレアリボンの形成 磁束の保存より Ha フレアリボン

14 エネルギー解放率 リコネクションレート 観測可能な物理量(Bp, vf)を用いてエネルギー解放率を見積もる
 磁気フラックスの保存 見積もられたエネルギー解放率を硬X線とマイクロ波のライトカーブや放射源と比較 ポインティングフラックス Bc : コロナ磁場強度 Bp : 光球磁場強度 vin : インフロー速度 vf : フレアリボンの速度

15 リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる
フレアリボンの成長 磁気中性線 B v リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる

16 リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる
フレアリボンの成長 磁気中性線 B v リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる

17 リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる
フレアリボンの成長 磁気中性線 B v リコネクションレートとして vB を、ポインティングフラックスとして vB2 をエネルギー解放率の指標として見積もる

18 リコネクションレートと ポインティングフラックス
電波 × 硬X線 05:19 UTに起きた硬X線バーストと、その放射源を通過するようにおかれたスリット線 リコネクションレート ポインティングフラックス

19 リコネクションレートと ポインティングフラックス
電波 × 硬X線 リコネクションレート 05:26 UTに起きた硬X線バーストと、その放射源を通過するようにおかれたスリット線 ポインティングフラックス

20 定量的な見積もり W1 硬X線放射源を伴うHaカーネルと伴わないもので、リコネクションレートとポインティングフラックスを比較 E2 W2

21 まとめ Haリボンの広がる速度と光球の磁場強度からエネルギー解放率を導出
見積もられたリコネクションレートとポインティングフラックスは、硬X線と電波の放射源で、非常に大きな値となっている E と W をより正確に Bc の見積もりをより正確に行う必要がある(たとえば Bp と Bc の比)

22 TRACEフレアループ TRACE 171Å 100万度プラズマによるポストフレアループが見られる
TRACEフレアループはHaペアをつないでいることが確認できる 東 西

23 硬X線とマイクロ波の放射強度はエネルギー解放率(dE/dt)に比例していると考える