宇宙天気講座 太陽編
情報通信研究機構 電磁波計測研究所
宇宙環境インフォマティクス研究室
久保勇樹

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12太陽の基礎知識

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3太陽の構造宇宙天気に関わる現象が起こる領域（太陽大気外層）

National Institute of Information and Communications Technology4黒点が多いと太陽活動が活発

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なぜ黒点が多いと活動が活発？
太陽フレアと呼ばれる太陽表面での爆発現象は、ほとんど黒点の周辺で起こる。

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6太陽フレア？
これが太陽フレア これはプロミネンス（またはフィラメント）です

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宇宙天気予報のための太陽観測の基礎知識
２０１２年１月２３日の現象を題材に…

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8太陽そのものの観測2012年1月23日 00:00UT頃の太陽

http://sdo.gsfc.nasa.gov/
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9可視光：白色光（光球）• 黒点の変化が良く見える。
• 黒点が多いとフレアが起こりやすい。

http://sdo.gsfc.nasa.gov/• 黒点が集まっている場所を、黒点群（活動領域）と言う。
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10可視光：波長6173Å（光球）• 黒点の磁場の複雑さが良く見える。
• 複雑な磁場の所でフレアが起きやすい。

http://sdo.gsfc.nasa.gov/• 赤～黄：太陽に入っていく方向の磁力線• 青～緑：太陽から出ていく方向の磁力線
National Institute of Information and Communications Technology11紫外線：波長304Å（彩層）• フィラメント（プロミネンス）が良く見える。
• フィラメントが飛び出すと、フレアやコロナ質量放出（CME）が起こることが多い。
http://sdo.gsfc.nasa.gov/
National Institute of Information and Communications Technology12紫外線：波長1600Å（遷移層）• 黒点群の活動具合がよくわかる。
• 活動が活発な黒点群は小さな発光現象が頻繁に見られる。
http://sdo.gsfc.nasa.gov/
National Institute of Information and Communications Technology13紫外線～Ｘ線：波長94Å（コロナ）• フレアが起こり光っているのが良く見える。
• 実際に光って見えるので、いつどこでフレアが起こったかよくわかる。
http://sdo.gsfc.nasa.gov/
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14太陽からやってくるものの観測

http://www.swpc.noaa.gov/
http://www.swpc.noaa.gov/ace/
http://sohowww.nascom.nasa.gov/

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15太陽からやってくるＸ線（太陽Ｘ線）
太陽Ｘ線とは…
太陽コロナから放射される。
• 太陽フレアの規模はこの観測（赤い線）から決められている。
最大X線量Fx (Watts m-2)

太陽フレアの規模

太陽フレア
予報10-8 ≤ Fx < 10-7

A静穏

B静穏

Cやや活発

M活発X

非常に活発

10-7 ≤ Fx < 10-6
10-6 ≤ Fx < 10-5
10-5 ≤ Fx < 10-4
10-4 ≤ Fx• 大規模なフレアが起こると、通常の100～1,000倍のX線が地球に降り注ぐ。

M8.7フレア

http://www.swpc.noaa.gov/

 デリンジャー現象
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太陽からやってくる粒子（太陽プロトン）
太陽プロトンとは…
太陽フレアなどに伴って放出される高エネルギーの粒子• 太陽からやってくる高エネルギー粒子の量が分かる。
• 大規模なプロトン現象が起こると、通常の1,000～10,000倍の粒子が地球に降り注ぐ。
 宇宙飛行士の被曝
 航空機搭乗員の健康影響
 人工衛星等の誤動作
 短波通信の途絶（極冠吸収）

http://www.swpc.noaa.gov/
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17電気を帯びたガスの塊（コロナ質量放出：CME）

CMEとは…
フレアに伴って太陽から噴出される電気を帯びたガスの塊。
電波放射を伴っていることが多い。

• CMEが飛び出した方向、速さが分かる。
• 飛び出したCMEが地球の方向に飛んできていると、１～３日後に地球に衝突する。
 地磁気嵐 電離圏嵐

http://sohowww.nascom.nasa.gov/
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希薄なガスの定常的な流れ（太陽風）
太陽風とは…
太陽から定常的に流れ出す電気を帯びた希薄なガスの流れ。
ACE衛星で観測されている。

• ACEの観測で太陽風の速度や密度、磁場の強さや方向などが分かる。
• 高速な太陽風が地球に吹きつけると、地磁気が乱される。
 放射線帯電子の増加

http://www.swpc.noaa.gov/ace/
ACE衛星が観測した太陽風データ。NICTはこのデータをリアルタイムで受信している。
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NICTの宇宙天気情報
太陽編

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NICT宇宙天気情報センター

http://swc.nict.go.jp/contents/index.php
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太陽フレア予報
今後１日間に発生すると予想される最大の太陽フレアの規模の予報

太陽フレア予報が活発、非常に活発の場合→デリンジャー現象が起こる可能性が高いです。
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22プロトン現象情報
赤線（10MeV以上のエネルギーのプロトン）が点線（10個 cm-2 s-1 sr-1）を超えた場合、プロトン現象発生の情報を出しています。
また、100個、1,000個、10,000個を超えた場合、臨時情報が発令されます。
1000個100個10個1個

赤線が1000個を超える場合、通信障害（北・南極付近で通信電波が吸収される）が起こる可能性が高いです。

緑線が1個を超える場合、宇宙飛行士などの被曝線量が増える可能性があります。

Xクラスフレアでなくても、このような現象は起こります。

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2012/1/23 民間航空機が飛行ルート変更

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24フレア以外の情報にも気を付けて！！
６回もＸクラスフレアが起きたにも係わらず、太陽プロトン現象は起こらなかった。
↓太陽フレア以外の情報にも気を付けてください。

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地磁気擾乱予報

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磁気圏編へ…

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