惑星間空間非スパイラル磁場による太陽風の放出源の同定

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09640533
• Research Institution: Tohoku Institute of Technology
• Principal Investigator: 中川 朋子 東北工業大学, 工学部・通信工学科, 助教授 (40222161)
• Keywords: 太陽風磁場 / 惑星間空間 / 平面状磁場構造 / 「さきがけ」 / 「ジオテイル」 / 太陽風 / 速度分布関数 / 接線型不連続

Research Abstract

太陽風の非スパイラル磁場は、太陽面上の放出源の不均一性、非定常性を反映していると考えられ、太陽面と太陽風を結ぶ手かがりとして有用である。今年度は太陽風中の非スバイラル磁場のひとつである「平面状磁場構造」について、ジオテイル衛星の磁場と荷電粒子観測を用いて以下の様な成果を得た。
1. 太陽風中の「平面状磁場構造」は、磁場ベクトルが不連続面に平行なままで数時間にわたり不規則に変化する現象として観測され、局所的には平面的な構造と考えられるが、大きなスケールで見た場合の構造は未解明である。特に、太陽表面に現れる磁力線の閉ループ構造との関連の解明が必要であるが、磁力線の両端が太陽面につながっていることを立証するためには、荷電粒子の分布の状態が磁力線に沿った両方向に流れるbi-directional flowの存在を示すという方法が良く使われる。本研究では「平面状磁場構造」中で観測されたイオン、電子の分布関数を調べたが、bi-directional flowを示す例は無かった。
2. 「平面状磁場構造」は、磁場だけを見ると多層のtangential discontinuityのように見えるが、これを確かめるには3次元の太陽風速度、密度の観測が必要である。本研究では、1994年6月から1997年7月までの期間に見つかった61例の「平面状磁場構造」について、不連続面の法線方向をminimum variance法で求め、その方向の質量フラックスが保存するように不連続面の速さを決めたところ、全ての例において計算誤差と比べて充分な精度で太陽風速度成分と不連続面の速さが一致し、「平面状磁場構造」がtangential discontinuityであることが確かめられた。磁場不連続面に沿った方向には速度差のある場合もあり、同じ速さを持つ数十個のtangential discontinuityの小集団が、不連続面を境に横にずれるように運動していると考えられる。

Research Products

• [Publications] Nakagawa,T., S.Kokubun,T.Mukai: "Plasma velocity in interplanetary planar magnetic structures" Advance in Space Research. 印刷中