太陽でのジェット現象 ( と波動 )
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太陽でのジェット現象 ( と波動 ). 下条 圭美 国立天文台・野辺山太陽電波観測所. 太陽コロナ波動加熱研究会 @京大宇宙物理教室 2004年2月23日. 今日のお題目. 太陽大気中でのジェット現象 本当に「バラエティーに富んでいる」のか? ジェットと共に観測される波動 ( ? ) 現象 波動?かもしれない観測例 まとめ. 太陽大気中でのジェット. <空間サイズの大きい順> Coronal WL Jet> 3 ×R sun Spray> 数万 km X-ray/EUV Jet5×10 4 ~ 4×10 5 km - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
太陽でのジェット現象 ( と波動 )
下条 圭美国立天文台・野辺山太陽電波観測所
太陽コロナ波動加熱研究会 @京大宇宙物理教室 2004年2月23日
今日のお題目
太陽大気中でのジェット現象 本当に「バラエティーに富んでいる」の
か? ジェットと共に観測される波動 ( ? )
現象 波動?かもしれない観測例
まとめ
太陽大気中でのジェット
<空間サイズの大きい順>
Coronal WL Jet > 3 ×Rsun
Spray > 数万 km X-ray/EUV Jet 5×104 ~ 4×105 km Surge 2×104 ~ 2×105 km Macrospicule 4×103 ~ 2×104 km Spicule 6×103 ~ 1×104 km Explosive Event ( ~ 1500 km)
Spray H α で見られるジェット現象 サイズは>数万 km プロミネンス放出現象の一種
ジェット物質の基はフィラメント 一説によると
速度が常に 200km/s で最終的に脱出速度以上 600km/s Spray⇒
200km/s 以下⇒ プロミネンス放
出現象 最近は、プロミネンス放出現象
と Spray を分ける意味が無いので、 Spray という言葉自体、あまり使われない。京大飛騨天文台 ホームページから
⇒ 死語になりつつある
Coronal White-Light Jet : 1 (名前はまだ流動的)
LASCO C2 で観測されるジェット 極域でよく発見されるの
で、 Polar Jet とも言われている。 先端の速度は 400 ~ 1100 km/s ジェット内部の速度は~ 250 km/s 寿命は 2 ~ 3 時間 発生頻度は、 3 ~ 4 /day
(St. Cyr, et al. 1997)
H Lyα ( 約3万度)と OVI ( 約30万度)のラインでも観測されている。(Dobrzycka, et al. 2002)
密度はジェット外部より2倍程度大きく、 5×106 cm-3 程度である。(Dobrzycka, et al. 2002)1997/10/30 1997/08/05
SOHO/LASCO C2 の観測
Wang, et al., 1998, ApJ, 508, 899
Coronal White-Light Jet : 2 (名前はまだ流動的)
WL Jetの根元には、 EUV Jet が存在。 (Wang, et al. 1998)
SXT で見ると WL Jet の根元に XBP が存在している。
同時ではないが、 WL Jet の根元のXBPで X-ray Jet も発生している。 (Dobrzycka, 2002)
Wang, et al., 1998, ApJ, 508, 899
X-ray/EUV Jet : 1
26-FEB-92 10:04:59UT
09:26:35UT
09:47:55UT
09:56:27UT
10:02:51UT
10:04:59UT
10:13:31UT
X-ray Jet EUV Jet
X-ray/EUV Jet : 2 X 線、 EUV(100 万度程度のライン)で観測
されるジェット現象。 平均速度は約 200 km/s 根元にフレア( micro ~ X-class ) 寿命・長さ・根元のフレアの X 線強度の頻
度分布が Power-law 分布している。 発生頻度は、約 0.5 /day 先行黒点西側に出現しやすい。 浮上磁場領域や canceling flux 上で発生
⇒磁気リコネクションによる発生 X-ray Jet 本体は彩層蒸発による高温プラズ
マ TRACE の観測では、 blob や微細構造のヘ
リカル運動が見える。 Surge との同時観測例もある。 (Canfield et al.
1996)
Jet
Surge
H α で観測されるジェット現象 速度は 50-200km/s 寿命は 10-30 分 磁気浮上領域や canceling flux 上
で発生⇒磁気リコネクション (Kur
okawa & Kawai 1993, Gaizauskas 1996) ジェット内部に red-shift の部分
と blue-shift 部分が並んで存在する。⇒ジェット内部のヘリカル運動
京大飛騨天文台 DST
Canfield et al. 1996
WL Jet = X-ray/EUV Jet = Surge?
WL, X-ray, EUV Jet, Surge は、同じ領域から発生。
それぞれ同時観測もあり、速度も同じ程度。 ただし、それぞれの観測しているプラズマ
の温度が 1 万度~ 600 万度程度と広範囲 同じ発生原因だが、加速機構はそれぞれ違
う? ⇒ これからの課題!!
Macrospicule
UV/EUV ラインで観測されるジェット現象 30 万度以上に対応するラインでは観測されない。とされて
きたが、最近では100万度程度のラインでも観測されている。
速度は 60 ~ 150 km/s 寿命は数分~40分 H α で counter part が観測されている。 H α の本体が遷移層 (sheath) にくるまれている。 ジェット部分がヘリカル運動している。
Pike and Harrison, 1997
Spicule H α で観測されるジェット 温度は 5000 ~ 15000 K 上昇速度は 25km/s 上昇後、下降する運動も観
測されている。 (Suematsu et al. 1995)
寿命 200 ~ 960 秒 発生頻度 1000 ~ 3300/s 密度 3 ~ 16×1010 cm-3
運動エネルギー 2×1024 ergs ネットワークに分布
Big Bare Observatory
京都大学飛騨天文台
Explosive Event
EUV のライン観測において、 Blue, Red-shift および強度の増大により認識されるジェット現象。
温度20万度程度 速度 100km/s 寿命60秒 発生頻度 600 /s 運動エネルギー 4×1022 ergs ネットワークに分布 空間分解された観測は無い。
Spicule, Blinker and Explosive Event
EUV blinker : 遷移層程度の温度の EUVラインで観測される増光現象。速度の変動は -5 ~ 25 km/s(Madjaraska and Doyle, 2003) 。
大きな問題Blinker = Explosive Event??
Spicule ~ Blinker ? ~ Explosive Event?? SOLAR-B/EIS の大きな宿題?
太陽大気中でのジェット
<空間サイズの大きい順>
Spray > 数万 km Coronal WL Jet > 3 ×Rsun X-ray/EUV Jet 5×104 ~ 4×105 km Surge 2×104 ~ 2×105 km Macrospicule 4×103 ~ 2×104 km Spicule 6×103 ~ 1×104 km Explosive Event ( ~ 1500 km)
今日のお題目
太陽大気中でのジェット現象 本当に「バラエティーに富んでいる」の
か? ジェットと共に観測される波動 ( ? )
現象 波動?かもしれない観測例
まとめ
ジェット現象で観測される波動?:1ヘリカル運動⇒ Torsional Alfven ?
ジェット現象では、ヘリカル運動がよく見られる。⇒ ねじれた磁場が緩和していく過程か?
それともヘリシティーの注入か? 回転速度は?
EUV-Jet 100km/s ? Macrospicule 20 ~ 30 km/s
Torsional Afven Wave か? EUV-Jet: 進行方向の速度が Alfven 速度に対して遅い。
密度分布と Wave Packet の関係は?
ジェット現象で観測される波動?:2Spicule を介した波動?
De Pontieu et al. 2003, ApJL, 595, L63“ Intenisty Oscillations in the Upper Transition Region above Active Region Plage”
TRACE, SOHO/MDI, La Palma/SVST の共同観測。
各波長・各 pixel の強度変化( MDI は Doppler 速度変化)を wavelet解析して、各 pixel の強度変化に特徴的な周波数が無いか調べた。
当然のことながら、 MDI では p-mode(5分振動)の周波数が出る。
ジェット現象で観測される波動?:3Spicule を介した波動?
200 – 600 秒の周期的な変動が、 171Å ・ Hα Red / Blue ・ MDI Doppler に見られた。
171Å – Hα 間に相関がつよい振動が存在する。
Hα で振動が見られる場所は fibril 付近で、 Spicule による速度変動であると思われる。
強度変動は、 171Å で 5 ~ 15%
171Å – MDI 間にもいくつかの pixel で相関が強い振動があり、位相差は約 150 秒相当。
Hα Blue
Hα Red
171Å
MDI Doppler
171 - Blue
171 - Red
171 - MDI
まとめ
ジェットの統一できるか? Coronal WL Jet = X-ray/EUV Jet =Surge? Spicule = Explosive Event = Blinker?
ジェットに伴った波動 Torsional Afven Wave ? Spicule を介した波動?
(光球の振動 ⇒ corona ? )