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 ？ )