Transcript 太陽でのジェット現象と波動

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
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太陽大気中でのジェット現象

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ジェットと共に観測される波動(？)現象

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本当に「バラエティーに富んでいる」のか？
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＞
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Coronal WL Jet
Spray
X-ray/EUV Jet
Surge
Macrospicule
Spicule
Explosive Event
> 3 ×Rsun
> 数万km
5×104 ～4×105 km
2×104 ～2×105 km
4×103 ～2×104 km
6×103 ～1×104 km
(～1500 km)
Spray
⇒死語になりつつある
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Ｈα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
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一説によると
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京大飛騨天文台 ホームページから
ジェット物質の基はフィラメント
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。
Coronal White-Light Jet : 1
（名前はまだ流動的）
SOHO/LASCO C2の観測
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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)
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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)
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1997/10/30
1997/08/05
Wang, et al., 1998, ApJ, 508, 899
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)
Coronal White-Light Jet : 2
（名前はまだ流動的）
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Wang, et al., 1998, ApJ, 508, 899
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)
X-ray/EUV Jet : 1
EUV Jet
X-ray Jet
26-FEB-92 10:04:59UT
09:26:35UT
10:02:51UT
09:47:55UT
10:04:59UT
09:56:27UT
10:13:31UT
X-ray/EUV Jet : 2
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Jet
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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)
Surge
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京大飛騨天文台DST
Ｈα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
(Kurokawa & Kawai 1993, Gaizauskas 1996)
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Canfield et al. 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
WL Jet = X-ray/EUV Jet = Surge?
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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
Pike and Harrison, 1997
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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
Ｈαでcounter partが観測されている。
Ｈα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。
Spicule
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Big Bare Observatory
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京都大学飛騨天文台
Ｈα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
Explosive Event
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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
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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＞
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Spray
Coronal WL Jet
X-ray/EUV Jet
Surge
Macrospicule
Spicule
Explosive Event
> 数万km
> 3 ×Rsun
5×104 ～4×105 km
2×104 ～2×105 km
4×103 ～2×104 km
6×103 ～1×104 km
(～1500 km)
今日のお題目

太陽大気中でのジェット現象


ジェットと共に観測される波動(？)現象


本当に「バラエティーに富んでいる」のか？
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？

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EUV-Jet
Macrospicule
100km/s ?
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？：2
Spicule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pmode(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？：3
Spiculeを介した波動？
Hα Blue
171Å
Hα Red
MDI Doppler
171 - Blue
171 - MDI
171 - Red
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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。
まとめ
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ジェットの統一できるか？
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Coronal WL Jet = X-ray/EUV Jet =Surge?
Spicule = Explosive Event = Blinker?
ジェットに伴った波動
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Torsional Afven Wave ?
Spiculeを介した波動？
（光球の振動 ⇒ corona？)