More Related Content Similar to 20170826 特別公開 宇宙科学セミナー (20) 20170826 特別公開 宇宙科学セミナー24. 太古の太陽活動の復元方法 (炭素14を指標とする手法)
太陽活動が活発化
⇒ 太陽(圏)の磁場が宇宙線をバリア
⇒ 地球に飛んでくる宇宙線(陽子)量が減少
⇒ 宇宙線(陽子)が作る炭素14の量が減少
⇒ 樹木年輪に取り込まれる炭素14の濃度が減少
二酸化炭素として循環( 14CO2 )
● 陽子
○ 中性子
(陽子)
大気分子
地球
光合成により年輪に取り込まれる
太陽圏(磁場)
宇宙線
窒素原子核
炭素14
中性子
高エネルギー宇宙線(a)太陽圏(太陽の磁場が広がる空間)が
宇宙を飛びかう高エネルギー粒子をさえぎる
(b) 宇宙線によって炭素14が生成される
6個の陽子と8個の
中性子。炭素12は
6個の陽子と6個の
中性子
n + 14N → 14C + 1H
半減期:炭素14:5370年、ベリリウム10:136万年 24
25. (Decadal)
MaunderSpoerer
Wolf Dalton
Oort
~9 年
11~13 年
10~11 年 9~11 年
13~14 年 ~14年 ~13 年
D14C(permil)
~11 年
Blue dots: Miyahara et al., 2004, 2006, 2007, 2008
Red dots: Damon, 2003
Black curve (decadal): Stuiver et al., 1998
炭素14の量
年
-30
-10
10
30
800 1100 1400 1700 2000
Year AD西暦年太陽活動が活発
太陽活動が不活発
過去2千年のデータから太陽活動が低い
と周期が13~14年に伸びる
25
28. 太陽の磁場総量の急速な減少
北極 North Pole
南極 South Pole
現在の太陽活動:極大~下降期
ウィルコックス太陽天文台 Wilcox Solar Observatory
ベルギー王立天文台 Royal Observatory of Belgium
西暦 Year
太陽極域平均磁場 Polar Magnetic Field
西暦 Year
太陽黒点数 Sunspot Number
太陽活動が極大になる時期に、南北両極磁場の極性が反転
28
原因
結果
31. From NASA D. Hatraway
http://solarscience.msfc.nasa.gov/predict.shtml
2016年7月現在
2030
Cycle 25:max. 2025-26?
SSN~50?
2040
太陽黒点数の予測?
Cycle 24 (SSN 113 in 2014):
Cycle14 (max. SSN 105 in 1905)以来最低
31
38. 黒点数と地球の寒かった時期
-4000 -3000 -2000 -1000 0 1000 2000
0
20
40
60
Sunspotnumber
Years -BC/AD
過去6500年で、黒点数の極端に小さい15回のうち、12
回がヨーロッパで気温が低かった時期に一致している。
黒点数
西暦
Courtesy of Ilya G. Usoskin
38
53. なぜ第2の地球を探す?
系外惑星発見前夜
太陽系は標準でない?
すばるにおける惑星探し
ハビタブル惑星とは?
宇宙における生命
講演内容
(予定)
• 1つの銀河に1000億の星
• 宇宙に1000億の銀河
• 合計10000000000000000000000000
宇宙科学者が挑むBig Questions
1. 地球に生命はどうやって誕生したのか?
2. 第2の地球はあるのか?
3. 地球外に生命体は存在するか?
4. 宇宙全体の物質とエネルギーのうち、
74%がダークエネルギー、22%がダークマター
(見えない物質)。 一体これらは何?
5. 宇宙はどうやって始まったのか?
60. 3 将来の展望
生命存在の指標とな
る惑星大気のスペク
トルの特徴をとらえる
水
オゾン(酸素)
二酸化炭素
メタン
これらが共存すれば
より良い指標
WFIRST・SPICA計画
金星、地球、火星のスペクトル
波長(ミクロン)
温
度
(ケ
ル
ビ
ン
)
金星
ガリレオ探査機の
データ(セーガン1993)
地球の特徴は遠くからどう見えるのか?
ハビタブルゾーンの惑星が磁場を持っていれば大気があるはず?
水
オゾン
二酸化炭素
地球
火星
60
62. 巨大フレアの発生頻度
(GOES クラス分類:X線強度で分類)
最近のフレアの数
• 年 X M C
• ----------------
• 1989 59 620 1929
• 1990 16 273 2262
• 1991 54 590 2653
• 1992 10 202 1922
• 1993 0 74 1142
• 1994 0 25 336
• 1995 0 11 148
• 1996 1 4 81
• 1997 3 21 286
• 1998 14 94 1188
• 1999 4 170 1854
• 2000 17 215 2223
• 2001 21 310 2101
Cクラスフレアは1年に1000回
Mクラスフレアは1年に100回
Xクラスフレアは1年に10回
X10クラスフレアは1年に1回
X100クラスフレアは10年に1回
・・・
X100000クラスフレアは1万年に1回?
X線強度が10倍に
なると発生頻度が
10分の1になる
62
63. 観測史上最大のCarringtonフレア(1032エルグ)
(1859年9月1日)
• Richard Carrington により
1859年に観測
• 大変明るいオーロラが、
キューバ、バハマ、ジャヤ
マイカ、エルサルバドル、
ハワイに現れた。
• 観測史上最大の磁気嵐(>
1000 nT)
• 欧州と北米の電信システムが障害
• 電信紙がスパークで発火
(Loomis 1861)
• 2012年7月23日にステレオ衛星で観測されたフレアは、スーパー
Carringtonフレアであったと言われているが、太陽の裏側で発生したの
で影響はなかった。
• もし地球を直撃したら、その被害額は2兆円と推定された。
(柴田・磯部による)
63
66. Superflare
C M X X10 X1000 X100000
Shibataetal.2013
1000 in 1 year
100 in 1 year
10 in 1 year
1 in 1 year
1 in 10 year
1 in 100 year
1 in 1000 year
1 in 10000 year
ナノフレア~フレア~スーパーフレア
10の24乗(最小のフレア?)~10の32乗(最大のフレア)
Largest solar
flare
観測された最大のフレア
より 1000倍大きいスー
パーフレアが5000年に1
回発生する !
66