Hotta Hideyuki
@hotta_hideyuki
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名古屋大学宇宙地球環境研究所の教授。研究対象は太陽・恒星の活動周期や内部の大きな流れ場。 主に数値シミュレーションを用いた研究をおこなっています。研究のモチベーションは現象の物理的な理解ですが、並列計算やHPCにも興味を持っています。
日本
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本日付で名古屋大学宇宙地球環境研究所の教授に着任しました。教授としてはとても若輩ですが、全速力で業界のお役に立てるように邁進していきます。どうぞよろしくお願いします。
10年くらい応募活動をしてきましたので、そのまとめとしてのメモ書きをしました。
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道を歩いてたら突然見知らぬ小学生に「すみません！2重跳びができるので見てください！」と声をかけられて、2重跳びを見せられた。自分の研究成果もあれくらいの積極性で宣伝していきたい
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富岳を用いた高解像度計算で、赤道が速く極が遅いという差動回転分布を世界で初めて誤魔化しなく再現することに成功しました。ここからしばらく連投で、研究成果のまとめと裏話みたいなのを説明させてもらいます。(1/n)
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Twitter見てると博士課程辛い話多いが、僕にとって博士課程は人生で最も楽しい時間の一つだった。朝、研究室に行って、研究室の先輩と夜まで研究の話をして満足して帰るみたいな日がそこそこあった。あれはかなり楽しかった
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日本の研究環境ダメって話はよく聞くけど、天文数値シミュレーションだと、世界の他の国で現状、富岳クラスのスパコンをたくさん僕レベルの天文学者に使わせてくれる国はないから日本が一番なのだよな。
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パソコン忘れた学生と言えば。僕が学部四年の時、修士二年の先輩が発表会にパソコンを忘れてました。誰も気づかなかったんだけど、忘れたことに気づいた先輩の顔がみるみるうちに青ざめていくのを見てました。後輩がめちゃくちゃ走ることによりことなきを得ました。
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流体力学は少しだけ知ってるけど、数値計算は全く知らないという学生のために１時間くらいで音波まで計算できるように作ったJupyter Notebook。
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ポスドクになって結構序盤で研究業界の先輩に言われたのは「アカデミックの就職で最も重要なのはマッチングだから、落とされたとしても自分の能力や研究内容を否定された訳ではないと思った方がいい」だった。基本的には多分、その方がいい
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マックスプランクに滞在した時は朝九時くらいに研究所に着くと、10時くらいからコーヒーに誘われて、11時くらいまで談笑。12時からご飯食べて食後のコーヒーを合わせて13:30くらいまで、少し研究して15:30くらいからコーヒーという感じだった。
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Norditaに貼ってあったノーベル賞受賞率とチョコ消費量の関係です。日本はチョコ消費が足りないのでは
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後輩が走ってる間、異変に気づいた教員が前の順番の学生にすごく長い質問をして、粘っていたことも特筆すべきことです。
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さて、今回の成果は富岳にとっては「テスト計算」レベルです。今もすごい量の計算をしていまして、多くの成果を出せそうです。ご期待ください(28/n)
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日本天文学会研究奨励賞をいただけることとなりました。指導教員の横山先生が昔取ったということで、大学院生の頃からいつかはと思っていましたが、今回いただけて非常に嬉しいです。
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[拡散希望] 千葉大学理学部物理学科として私の研究を紹介した動画を作成しました。スパコンで太陽を研究するとはどう言うことか簡単に説明しているのでぜひご覧ください。1000回再生されないと取り仕切りの花輪先生が悲しがると思いますので、皆さん何卒拡散をお願いします。
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僕も「この前やってた研究と違う研究やってるみたいだけど、この前の分はもう論文になっているの？」などと的確なアドバイスを妻にいただいております。
付き合い始めは「研究頑張ろうね」とかだったのに四年の交際の後結婚して長く付き合うにつれて「論文書こうね」「学振通そうね」「任期なしになろうね」と応援が具体的になってきてダメージがでかい。
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この7月にテニュアトラックを終えて、パーマネント助教になって早2ヶ月、本日辞令をいただき准教授に昇進しました。みなさま引き続きご指導ご鞭撻のほどよろしくお願いします。
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新しくフォローいただいた皆様。僕は太陽内部の計算もよくやりますが、太陽表面での黒点の計算も好きです。たまに綺麗な動画を投下するので楽しんでいってください。
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2021年度のみ東大の天文学専攻の非常勤で太陽物理学特論IIIという講義を担当します。太陽内部から表面までの物理(内部構造、熱対流、周期活動)の基礎から最新の数値計算の解説までをおこないます。日本だと太陽内部のことを解説している講義はあまりないと思うので、興味のある東大生はご参加ください
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さて、今回の研究の何がすごいかという話もしたいと思います。
とにかく太陽がすごいです。太陽や恒星の内部の熱対流がすごく難しいというのは、太陽質量を持つ恒星が25日くらいで自転していないと気づけなかった事実です。(14/n)
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46億歳の太陽の周りに住んでいたおかげで、このシミュレーションがすごく難しいという事実に気づけたのはとてもすごいことと思います。(17/n)
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まさにやりがい搾取なんだけど、研究が面白すぎるってのが問題の一つ。研究が面白すぎる故に人生はまあいいかってなっちゃって、それに付け込む悪い大人たちがいると
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太陽は、赤道が速く極が遅く自転していることが知られています。これは、古くは1600年代のスケッチの頃からわかっている事実ですが、近年では、日震学という観測手法によってかなり精密に太陽内部まで測定することが可能になっています。(2/n)
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本研究では富岳でしかできないような超高解像度計算を行ったところ、赤道が速く極が遅くなるような差動回転を再現できました。この結果には正直驚きました。去年度に富岳が使えるようになって、二、三ヶ月チューニングして、ある程度の速さで太陽のシミュレーションを実行できるようになりました(8/n)
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それも、太陽が誕生してから46億年経って、富岳というスパコンができたのは偶然とは思えない奇跡です。しかし、差動回転を再現するだけでも富岳レベルの資源がいるって太陽さん厳しすぎるよとは思います。(18/n)
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M2の頃に何を思ったか突然一ヶ月くらいかけて実装したAMR。すごく楽しかったが、あんまり何にも活かすことができず論文一本出しただけで終わった。
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京で使ってた計算コードを富岳にそのまま移した時に驚くべき遅さでした。これを速くするという作業が必要です。富岳は少し変わったスパコンで、これまでのやり方ではほとんどコードが速くならないという困難がありました。(22/n)
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また、みんなが初めて使うスパコンですのでチューニングのノウハウはほとんどなく、手探り状態でチューニングしていく必要があります。そこを二、三ヶ月程度でチューニングして成果まで出すというのはそこそこ大変なことで、ここは頑張ったと自慢しても良いところだと思っています。(23/n)
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千葉大、世界最大「模擬宇宙」を作成 全データ量は3ペタバイト 100テラバイトの暗黒物質データを公開（ITmedia NEWS） - Yahoo!ニュース
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今回は、文科省で記者会見をさせてもらいました。その時の写真を載せておきます。ニュースにしてくださった新聞社の方々は、何度も電話くださって「できるだけ正確に」と「できるだけわかりやすく」という困難な二つの目標を達成しようとされている様子に感激しました。(26/n)
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昨日でテニュアトラックは終わり、先ほど辞令をいただき任期なし職へと移行しました。これからもよろしくお願いします。
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千葉大物理学科の一年生には、毎年、黒点の数値計算のデータを与えて、解析してもらっています。プログラミングをしつつ、物理的なことも学べて黒点は本当に良いです。
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例えば、5日くらいの高速自転をしていたり、50日くらいの遅い自転をしていると富岳を用いなくてもわりあい簡単にシミュレーションできていたと思います。熱対流の時間スケールと自転の時間スケールが同程度だったために、再現が非常に難しくなりました。(15/n)
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少し資源を分けてもらえないかお願いしたところ皆さん快く分けてくださいました。これはすごく感謝です。分けてもらった資源を用いて引き続き計算したところこれは間違いなく赤道が速くなったなというところまで来ました。(12/n)
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いつも通りどうせうまくいかないけど、プロジェクトの初年度だし、失敗したらしたで構わないと思って計算を実行しました(課題代表者の牧野さんには怒られそうですが。。)。計算実行には一ヶ月くらいかかったのですが、途中から段々と赤道が速くなってきて、これはまさか。。と思いました。(10/n)
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この差動回転は太陽内部の熱対流によって維持されていると考えられています。熱対流が回転の影響(コリオリ力)を受けることにより、非等方化し、ある方向に角運動量を運ぶようになることで赤道が速いという差動回転を実現しているというアイディアです。(3/n)
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チューニングには、名古屋大学の不老システムを大いに使わせてもらいました。富岳を使い始めた初期はなかなか安定しておらずうまく動いていない時期が長かったのですが、同等のCPUを持つ不老システムではかなり早期から安定した環境を提供してくださいました。(24/n)
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計算結果にはかなり興奮したのですが、赤道が速くなり切る前に私に割り当てられていた富岳の資源がなくなってしまいました。非常に重要な成果と思っていて、なんとか計算を続けたいと思っていたので課題全体にEメールして、(11/n)
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一般に、熱対流に対して自転が速いと赤道が速くなり、自転が遅いと極が速くなるという事実は知られているので、何らかの理由でシミュレーションでは、熱対流が現実よりも速くなってしまっていると考えられてきました。熱対流速度には、古典的な理論があり、それで全て説明できると思っていました(5/n)
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しかし、高解像度のシミュレーションを行うと、赤道ではなく極が速く自転してしまう、つまり実際の太陽とは反対になってしまうことがわかっています。(4/n)
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だからこそ人為的な操作はなく科学的価値は高いと思うのですが、堀田は何をやったんだと疑問に思われると思います。私が頑張ったのは、富岳でのチューニングです。(21/n)
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10億歳の太陽では、自転速度は今の数倍になっていたと考えられますし、80億歳の太陽では、今よりも自転が遅くなっていることが予想されます。これらの状況はわりあい簡単にシミュレーションできます。(16/n)
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最初の問題として何をやろうかなと考えていた時に、太陽に礼儀として「熱対流の難問」に関する計算をやった方がいいだろうなと思い至りました。(9/n)
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私自身、この問題は本当に嫌な問題だと思っていました。太陽の自転というのは、私のやっている太陽磁場生成研究の基礎中の基礎のようなもので、これを再現できないせいで、次のステップに進めず、長年悩みの種でした。(7/n)
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論文を長年に渡って多量に出している研究者が「論文は研究のメモ」って言ってたので、そんくらいの気軽さで論文を書きたいと思った。
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シミュレーションの結果もこの古典的な理論とよく一致します。この熱対流をうまく再現できないという事実は「熱対流の難問(convective conundrum)」として大きな問題として捉えられてきました。(6/n)
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草野先生の思いつきで、一昨年度に不老システムの利用申請をするように言われたのですが、なかったらまずいところだったなと思います。(25/n)
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最後に自分の頑張ったところを少しだけ。今回の計算は特別の工夫があったわけでもなく、これまでよくやっている計算設定を運頼みで、富岳の圧倒的計算力に頼ったというものです。(20/n)
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そこからは本当に短期間で解析・論文を書いて、共同研究者の草野先生に送り、議論して論文を投稿しました。(13/n)
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また、すでに触れましたが今回のプロジェクトでは、課題の資源をかなり多く使わせてもらいました。プロジェクト代表の牧野さん、サブ課題代表の草野さんに感謝です。(19/n)
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私は研究者なのでここはもう少し正確に。。と思わないでもないのですが、わかりやすさを維持する最適な記事を書いてくださったと思います。(27/n)
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いい研究ができるかは運50%, 才能35%, 努力15%くらいだと思うけど、研究がちゃんと出来上がって、論文を書けるかどうかは運5%, 才能10%, 努力85％くらいだと思う。結果があるならほとんど努力だけで論文書けると言う楽な世界に移れたと思って論文書きたい。
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コロナ禍で知ったことなのだが、飲み会やらないとどうしようもない人って世の中に僕が思っていたよりも多いらしい。完全な偏見だが、そのような人って飲み会より楽しいことが少ないんじゃなかろうか。研究とかモンハンライズとかってハマれば飲み会よりずっと楽しいと普及したい
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うちの研究室の学生用ですが、プレゼンの心得なるページを作りました。こういうプレゼンは最低限やってほしくないというふわっとしたものがあるのですが、あまりいい例が浮かびませんでした。熟練の皆様のコメントが欲しいです。
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理学の研究者、「興味ないですよね」と言われると「興味ない」とは言えないとこありますよね。「興味」が理学の存在理由なところがあるから、どんなことでも興味ないといけないような強迫観念がある
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文部科学大臣表彰 若手科学者賞を受賞しました。この賞は応募の書類作成が結構大変で、研究室の教授の松元先生と事務の川嶋さんの大変な尽力で受賞できました。推薦書を書いてくださった先生方もありがとうございました。
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結局この先輩、次の一年も修士学生として大学院にいたような気がするのだけど、記憶が確かではないし、何があったのかさっぱりわからない
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Our paper is published at Nature Astronomy. We reproduce the equator acceleration of the solar differential rotation with super-high resolution simulation.
The view-only link of the paper
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@hinatabo
はい。太陽の磁場は地球と比べるとかなり複雑ですが、大雑把に見るとS極N極があります。
さらにその極性は11年ごとに反転します。ある11年では北極がS極だったのが次の11年には北極がN極になるというような様子です。
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昔、m. cheungの論文に憧れてAMRの磁束管浮上って計算やったんだけど、結局何も論文にならなかったからここに動画を成仏させておく
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太陽ツアーやります！日本の太陽研究機関を訪ねて、最先端の研究に触れられるツアーです！私も講師として参加予定です。世界最大のシミュレーションの現状をお話しします！学部生の皆さんはぜひご参加を！
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数値流体力学シンポジウムという怖そうな名前のシンポジウムで特別講演をさせていただくことになりました。富岳を使った太陽内部計算の最新結果について紹介します。この時までには論文出版してワクチン打ちたいなあ。
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たびたびすみません。0.71<r/Rsun<0.98, 磁場なし、回転なしの太陽対流です。gifでもそこそこ長い動画がおけそうです。
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[拡散希望]研究室の大栗さんの動画がリリースされています。重力レンズを用いたダークマター研究や、遠方恒星の観測など分かりやすくまとまっています。またもや再生数が少ないと花輪先生が悲しい思いをするので皆様お願いします。
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阪大、早川くんの新しい論文。徳川吉宗の頃の幕府の観測所の戸板善太郎という人が観測したと思われる太陽黒点の記録を紹介するものです。名大の藤山くんがその記録を画像解析することで、どの程度の黒点があったかも議論していて偉い論文です。
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Scienceから論文が出ました！
レイノルズ数を上げていくと全てがぐちゃぐちゃになると思いきや、ある程度以上から磁場が組織化し出すということをスパコン「京」で発見しました。
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中国千人計画の話、日本人で参加する人がいるのは全くいいことだと思うのだけど、一般の人の理解が難しいのはわかる。代々地元の味を守ってきた時給の安いレストランのシェフが隣に新しくできた最新鋭施設のデパートに取られたみたいな話は一般の人は嫌いそう
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今まで指導的立場にあった方に言われた参考になった言葉：
1. Don't be shy. 100コアくらいの小さい計算をずっとやってたら言われた。
2. Applying never hurts you. この職応募しようかな、さすがに無理かなとか悩んでたら言われた。
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宮原さんのスーパー解析によるマウンダー極小期前の太陽周期の解析。マウンダー極小期に入る少し前の周期から周期の長さが長くなっていて、マウンダー極小期に入るには何か準備期間があったということが明らかになった。データの理論的解釈のお手伝いを少しさせていただきました。
【ニュース】17世紀のマウンダー極小期直前の太陽周期の変遷を解明～数十年規模の太陽活動低下のプロセスに重要な示唆～ ー千葉大学ー
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先月に子供が産まれました！産まれてすぐGCUに入っちゃいましたが、一ヶ月経って全く問題なくなりました。今日から一緒に暮らします。とにかく可愛い！
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あと新聞社のウェブサイトに乗っている画像は圧縮が強めなので、少しでも圧縮されていない画像をこちらに置いておきます。
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今年の夏の学校で使おうと思って、太陽物理の諸問題が解決にどれくらい近いかを偏見を元に位置づけしました。横方向に意味はありません。何かコメントがあったらお寄せください。
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質疑応答に苦労している学生をたくさん見るので、完全な解決策はないのですが、少なくともやった方がいいことを書きました。
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名古屋大に移ったので、少し改訂しました。プレゼンにおいて、イントロがとても大切だということを、例を挙げてわかってもらうようにしました。
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学生がゲームボーイやったことあるっていうのですごいなと思ってよくよく確認してみたらゲームボーイアドバンスだった。ゲームボーイアドバンスのことをゲームボーイというのはScience Advancesに通ったことをScienceに通ったというくらい違うよと教えておいた。
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太陽フレア発生を予測する数式開発 大規模停電など回避へ光 名古屋大 - 毎日新聞
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初めての試みで、論文投稿と同時にarXivに原稿を上げてみました。
期待通り、いきなりすごい数のコメントをもらっています。
Nature Astronomyの計算の解析論文です。どうして太陽の赤道が速く自転するのかほぼ答えが出たと思います。
動画はこちら
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ありがとうございます。私も学生の頃から、大学教員になっても何度も読み返しており、大変お世話になっています。
砂川重信『電磁気学（物理テキストシリーズ）』にご興味をもたれたとは、お目が高い。わかりやすいと定評あるロングセラーです。
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@ysuwa
耳学問ですが、地球が飲み込まれるか逃げられるかは微妙な話と聞いたことがあります。太陽風は磁場に依存するので今後どれだけ質量損失するかわからないのと、損失した物質と地球の相互作用も効くので結論は研究によるとか。以下の論文だと地球は飲み込まれているみたいです。
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恐らく世界初の不老を用いた太陽光球計算。
The first calculation of solar photospheric flow by the flow supercomputer in Nagoya university.
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A physics-based method that can predict imminent large solar flares | Science 草野さんのサイエンス論文！ついに！
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あけましておめでとうございます。今年はもう2通しか年賀状を出さなくなってしまったので、心を込めて手書きしました。本年もよろしくお願いします。
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天文月報の記事投稿。昔、黒点のシミュレーションの記事を見てすごいと思った話を書きたかったので、自分で黒点のシミュレーションをやり直して図に載せました。お裾分けします。
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