コロナ加熱研究会 波動の伝播と拡散 2004年2月23日　　　宮腰剛広.

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1 コロナ加熱研究会 波動の伝播と拡散 2004年2月23日　　　宮腰剛広

2 共鳴振動数で揺らす（a,Δω）　→　surface⇒body　→
(body) k_effが時間と共に大きくなりいつか熱化、l_0、τ_mix Phase Mixing (Heyvaerts and Priest, 　1983) Resonance Absorption (Ionson 1978) Coronal Loop Oscillation

3 Resonance Absorption Davila (1987) Goossens et al. (1995)
Resonance layer の厚さ　 km Resonance layer speed: 2-6km/s (nontermal broadeningの観測から得られた 　速度とほぼあっている?） ・関連論文 Goossens et al. (1995) :analytic :resonant layer width Ruderman and Wright (2000) :resonant layer velocity

4 Ofman et al. (1998) 1次元MHDシミュレーション：x方向 擬似彩層蒸発効果 初期条件

5 HｒとHｖの空間平均値の時間発展 よく相関がある AR加熱必要フラックス Hrノーマライズ 0.41a 各時間でのHrの空間分布図 狭い領域で加熱が起こる 加熱領域が外にずれていく 時間平均でみるとループは 均質的に加熱される

6 各時間でのHｖの空間分布図 形はHrと似ているが、必ずしも 同じ場所で加熱を起こしていない 各時間での密度の空間分布図 密度構造はfilamentaryである また加熱場所(resonant layer)の 移動に伴い密度filamentも動く 実線は時間平均、スムースになり 初期ループに近い形 共鳴加熱が起こっているところの密度が増大し、そこの磁力線で 加熱が起こりにくくなるが、密度構造の変化はあらたな共鳴加熱 面を生み出す。この繰り返しで加熱面が動き、ループの広い部分 が加熱される

7 Ofman et al. (1994, 1995) Ofman et al. (1999, 2000) ・関連論文
ほぼ同様のシミュレーション Ofman et al. (1999, 2000) Plume　中を伝播する　Slow mode wave の2次元MHD数値シミュレーション

8 Belien et al. (1999) 2次元MHDシミュレーション 円筒フラックスチューブ 彩層、遷移層、コロナ
彩層に単一周波数捻りAlfven波 を注入 シミュレーション結果

9 De Groof and Groossens (2002)
Belien et al. (1999) シミュレーション結果： Driverの数％だけが共鳴吸収によりコロナで熱化される 非線形効果により彩層と遷移層でslow modeが励起されてしまうため 彼らのモデルではabsorptionによる加熱は低く、Alfven wave → Compression wave　による加熱の方が効いた？ ・関連論文 De Groof et al. (2002) De Groof and Groossens (2002) 線形化MHD、analytic Alfven wave　と　Fast wave のカップリングを扱う

10 Phase Mixing Browning and Priest (1984) Ireland and Priest (1997)
Analytic phase-mixed Alfven wave　は　Kelvin-Helmholtz instabilityにより disruptする　その結果乱流状態が生じ、散逸が助長される？　 Ireland and Priest (1997) Wavefront をフーリエ分解？　して調べた Phase mixing が弱いところから　 Heyvaerts and Priest　の解が　Break Down する？ Hood et al. (1997a,b) Analytic Heyvaerts and Priest (1983) の　phase-mixing equationsから　 self-similar解を求めた　かつその解は、大きな　Landquist Number のもとで、phase mixing にかかる長さ(コロナホール・10^10cm) と時間スケール(10^2-10^4s、radiative coolingと同じかそれ以下)がコロ ナを加熱するのに適切そうであることを示した

11 Nakariakov et al. (1998) Ruderman et al. (1998)
Analytic バックグラウンドに　fluid flow がある場合を考察 Alfven波伝播方向と反対向きのflowがある場合、Alfven波の波長を短くする 効果が現れ　phase mixing が早く起こるようになる 同じ向きのflowでは、その逆の効果 Ruderman et al. (1998) De Moortel et al. (1999) Analytic ＋　数値計算 Exponentially stratified atmosphere　の効果を考察 減少していく密度は、transverse gradientの発生を減らす（よってphase mixing が起こるスケールが長くなる）

12 Ruderman et al. (1998) De Moortel et al. (1998) Analytic ＋ 数値計算
Exponentially　diverging fieldの効果 Phase mixing が早く起こるようになる Energy Flux decay C(x):横方向の関数 De Moortel et al. (1998) Analytic　＋　数値計算 Diverging field の効果を調べた。 Phase Mixing　を促進するという結果は　Ruderman et al. と同じだが 異なる依存性を導いた　

13 コロナループ振動 Nakariakov et al. 1999
Schrijver et al. 2002, Aschwanden et al. 2002 振動周期：　数分～十数分 減衰時間：　数分～数十分 どうやって減衰するか？ エネルギーはどこへ行くか？ ・Nakariakov et al. 1999 レイノルズ数が（局所的に？）（何らかの原因 で？）8桁以上大きくなる（？？） ・Ofman, 2002 Triggered by a flare or filament destabilisation and so on. 1次元数値シミュレーション：彩層下に逃げる 効果では減衰説明できないのではないか

14 ・Miyagoshi, Yokoyama and Shimojo 2004, in press
・Ofman　and Aschwanden, 2002 ループ中のPhase Mixing ？　（ループ内を過熱するのみ？） ・Miyagoshi, Yokoyama and Shimojo 2004, in press Energy transfer by fast mode Propagation around the loop （ループ外の大局的なコロナ加熱に寄与する？）

15 ぜひSolar-Bの観測ターゲットとして
(originally suggested 　by Takeru K.Suzuki) ぜひSolar-Bの観測ターゲットとして 振動ループが limb にある時、上空を観測する ループ外に逃げていく波動が観測されるか？ 疎密波なので intensity の変化の伝播が見えるはず さらにエネルギーフラックスが分かれば、減衰の主要過程か どうかなどが分かる シミュレーション：ループの大きさや磁場強度の違いで観測 のされ方がどう変わるか前もって調べておく 3次元データを視線方向に積分した2次元データのムービー を作りすぐに比較できる体勢にしておく