君も今日から太陽研究者！
ひので衛星を使って解析体験実習
矢治健太郎(立教大学*)

2013年1月13日(日)天体画像教育利用ワークショップ

本日の内容１月２７日(日)に、秋田大学高校地学セミナーで、ひのでが実際に観測したデータを使った解析体験実習を予定している。その内容について紹介する。
ひのでの観測データは2012年12月17日-22日に行われた教育向けの共同観測のデータを活用する。
ひのでの観測データの授業実践例は、これまでに中学などでいくつか行われてきたが解析的な実習はまだまだ少ない。この機会に高校生対象の教材を考案・実施し、その効果・課題を探る。

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提供:国立天文台/宇宙科学研究所

きっかけ
秋田大学の川村教一さんからこんなことを頼まれた。
秋田大学高校地学セミナー2012

IN 東京

日時：2013年1月27日(日) 10時から15時30分(昼休み１時間)
場所：東京・田町近辺の某所
対象：在京の高校生10名
グループワーク、実習、最後に発表、というのを希望
12月のひのでの共同観測のデータを活用できないか？

天文学会春季年会予稿@埼玉大学「君も今日から太陽研究者！ - ひので衛星データを使って解析体験実習- 」○矢治 健太郎(立教大学), 川村教一(秋田大学), 大山真満(滋賀大学),大朝由美子(埼玉大学)
太陽観測衛星「ひので」を活用した学校現場での教育実践は、これまで中学校での実践例の報告がいくつかある(矢治・2008年春季年会、矢治・2010年春季年会)。特に、後者は、ひのでのFITSデータを画像解析ソフトMAKALI'Iを用いて行ったもので、中学生がひのでの観測データに高い関心を示す結果が得られている。だが、高校での実践例はまだまだ少ない。
また、ひのでの教育利用については、2010年以来、高校・科学館との同時観測を継続して行なっている。その同時観測時のデータをパッケージ化して、高校生を対象にしてデータ解析体験を行う実習教材を開発中である。データは、太陽のX線画像、可視光画像、CAH線画像である。
これらのデータを用いて、「太陽自転周期を求める」「黒点の発達過程の追跡」「多波長観測による活動領域の比較する」「太陽フレアの解析」などの実習課題に取り組むものである。
実際、1月27日には高校生10名を対象に、このデータパッケージを用いて解析実習を行う。高校生は実習課題に取り組んだあと、解析結果を発表する予定である。
本講演では、この実習内容とその結果、また見えてきた課題について報告する。

太陽観測衛星「ひので」の観測データは研究だけでなく教育目的にも利用することが奨励されている。
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高校や公開天文台・科学館との共同観測を行う観測提案(HOP)を行い、実施してきた。
[HOP173] EPO campaign observation mainly for high school students• この共同観測の目的
 日頃太陽観測をしている高校生が、ひのでの観測データに関心を持つ。
 自分たちのの太陽観測データと比較することを促進する。
 学校教員の教材開発や、公開天文台・科学館での展示の活用を目指す。
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教育目的の観測提案はひので初！
海外の研究者からも関心が高い。
同時観測した高校の中には、県内の学生科学賞・クラブ発表会などで発表。

EISSOTXRT定常的に、太陽全面像(1日２回)、活動領域(黒点群)を観測
HOP…Hinode Operation Plan

現在209個例）極域の観測、静穏領域、プロミネンス、ジェット、日食、ロケッ
ト・京大飛騨天文台・海外の天文台との同時観測
高時間分解、高空間分解、日震学、マルチフィルター観測
誰もが応募ができる。（ほぼ通る、らしい）
観測提案書は前月の14日までに提出、ただし英語国内外のコアメンバーが検討して、20日頃までには結果判明。
ただし、観測データにproirityはない。(誰でも利用・解析できる)

時期

参加校/参加数
埼玉県立浦和西高校・滋賀県立米原高校

2010年9月1日-6日

大阪府立岸和田高校
川口市立科学館・西はりま天文台公園
埼玉県立浦和西高校・滋賀県立米原高校

2010年12月14日-20日

大阪府立岸和田高校
川口市立科学館・西はりま天文台公園

2011年7月24日-30日
8月1日-6日
2011年12月19日〜24日

慶応義塾高校・兵庫県立付属高校・小林西高校
広島修道中高・広島城北中高が参加
計10の学校と施設が参加

月光天文台・ハートピア安八、
東京理科大天文研究会が参加

2012年7月22日-31日
8月26日-9月1日

浦和西高校、岸和田高校、小林西高校が2012年12月17日〜22日

1月27日の地学セミナーの実習に活用

研究発表に活用現在の太陽の様子

ひのでX線画像
提供:国立天文台/宇宙科学研究所

最近３日間の太陽のX線強度SDO画像
提供:NASA12/19の光球画像(G-BAND)

12/19の彩層画像(CA II H)
12/17-21のX線コロナ全面画像

提供:国立天文台/宇宙科学研究所

12/17-19の太陽全面のX線強度変化

当日のスケジュール
10時から10時45分

ひのでと太陽に関する基本的な講義

10時45分から11時30分

マカリの基本的な使い方

11時30分から12時

実習課題の説明

13時から14時50分

実習と発表準備

14時50分から15時30分

結果発表

3-4グループ配布するデータの構成
データはUSBメモリーで配布

この他にサンプルデータを用意
本当はダウンロードをさせたかったが、回線事情によりやめる。
可視光・磁場望遠鏡では他にRGB波長のデータが取得されている。

解析テーマ1. 太陽の自転周期を求める
2. 黒点の発達を追跡する
3. 3つの波長(X線、可視光、CAH線)で見た活動領域
4. 太陽フレア
5. 太陽コロナの温度解析(TBD)

１．太陽の自転周期を求める

活動領域や黒点群の位置を測定して、自転周期を求める
提供:国立天文台/宇宙科学研究所

２．黒点の発達を追跡する
光球

この黒点がいつ現れたか前後の画像を比較する

提供:国立天文台/宇宙科学研究所
http://www.darts.isas.jaxa.jp/solar/hinode/３． 3つの波長(X線、可視光、CAH線)
で見た活動領域コロナ

提供:国立天文台/宇宙科学研究所
http://www.darts.isas.jaxa.jp/solar/hinode/4.太陽フレア
この期間、大きな太陽フレアはあまり起きていない。
ライトカーブぐらいは書かせたいフレアが見えてるデータ・セットを用意する。

提供:国立天文台/宇宙科学研究所 http://www.darts.isas.jaxa.jp/solar/hinode/５．太陽コロナの温度解析(TBD)(参考画像)(2010年12月7日のX線全面像)(温度マップ、赤い部分が300万度
IDLで作成)提供:国立天文台/宇宙科学研究所

当日に向けて
1月27日(日) 秋田大学地学セミナーで、ひのでの観測データを使った解析体験実習を予定している。
講義・グループワーク・実習・発表

しかも、３時間半で、まる１日かければ、自分で課題設定も可能？
昨年12月17日(月)〜22日(土)の共同観測データを活用
いくつかの課題を用意して、現在、テキストやワークシートを準備中、検証もやんないともう少し、着目点を整理したい
当日の実践の反応・感想・課題をまとめて、春の天文学会でポスター発表