2018 Fiscal Year Annual Research Report
Study on three-dimensional magnetic reconnection based on formation-flying spacecraft observations of the magnetosphere
Project/Area Number |
15K05306
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Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
Principal Investigator |
長谷川 洋 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (50435799)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 磁気リコネクション / 衛星直接観測 / 磁気圏尾部 / 電子電磁流体力学 |
Outline of Annual Research Achievements |
磁気リコネクションは太陽風プラズマの磁気圏侵入やオーロラ爆発の際のエネルギー解放に中心的な役割を果たしているが、地球周辺の宇宙空間では太陽風、バウショック下流の磁気圏シース、磁気圏界面、磁気圏尾部などで起きている。これらの領域で発生する磁気リコネクションは様々な境界条件を伴うため、複雑な条件下から単純な条件下まで、様々なタイプの磁気リコネクションを観測的に研究することができるという利点がある。NASAのMagnetospheric Multiscale(MMS)衛星は2017年7月11日に、最も単純な条件下、すなわち反平行磁場配位、かつ対称な電流層中で起きている磁気圏尾部の磁気リコネクションを観測することに成功した。本年度は、このMMS衛星が観測した磁気リコネクションの電子拡散領域と呼ばれる中心部の二次元構造を電子電磁流体の理論に基づいて再現し、単純な構造をしていると思われていた反平行・対称磁気リコネクション領域が、予想よりも複雑な構造をもつことを発見した。 具体的には、磁力線がつなぎ変わる場所であるXポイントと呼ばれる特異点と、電流層へと向かう電子の流れから電流層に沿った流れへと切り替わる「よどみ点」の場所が一致せず、よどみ点がリコネクションジェット方向にずれることを発見した。このような非対称構造が教科書的で単純なはずである反平行・対称磁気リコネクションの場合にも生じることは注目に値することである。また、Xポイントとよどみ点の場所がずれていたにもかかわらず、速い磁気リコネクションが実現していたことは驚きである。Xポイントとよどみ点のずれの原因はまだよく分かっていないが、Xポイントが背景プラズマに対して動いていたことと関係がある可能性があり、今後のさらなる研究が必要である。
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Research Products
(23 results)
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[Presentation] Test of polynomial reconstruction of the magnetic field2019
Author(s)
Denton, R. E., R. B. Torbert, Y.-H. Liu, I. Dors, H. Hasegawa, B. U. O. Sonnerup, C. T. Russell, R. J. Strangeway, B. L. Giles, and J. L. Burch
Organizer
MMS Community Science Workshop #4
Int'l Joint Research
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[Presentation] Generation of turbulence in Kelvin-Helmholtz vortices at Earth’s magnetopause: MMS observations2019
Author(s)
Hasegawa, H., T. K. M. Nakamura, D. J. Gershman, N. Kitamura, Y. Hoshi, Y. Saito, A. F.-Vinas, B. L. Giles, C. T. Russell, B. Lavraud, Y. V. Khotyaintsev, and R. E. Ergun
Organizer
ISEE symposium “Recent progress in heliospheric physics by direct measurements of unexplored space plasmas”
Int'l Joint Research
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[Presentation] On the generation of turbulence observed in the flank of Earth's magnetosphere2018
Author(s)
H. Hasegawa, T. K. M. Nakamura, D. J. Gershman, N. Kitamura, Y. Hoshi, Y. Saito, A. F.-Vinas, B. L. Giles, C. T. Russell, B. Lavraud, Y. V. Khotyaintsev, and R. E. Ergun
Organizer
JpGU 2018 Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Reconstruction of the magnetotail reconnection region seen by MMS on 11 July 20172018
Author(s)
Hasegawa, H., R. E. Denton, R. Nakamura, K. J. Genestreti, T. K. M. Nakamura, T. D. Phan, R. B. Torbert, J. L. Burch, B. L. Giles, D. J. Gershman, C. T. Russell, R. J. Strangeway, P.-A. Lindqvist, Y. V. Khotyaintsev, R. E. Ergun, N. Kitamura, and Y. Saito
Organizer
MMS Science Community Workshop #3
Int'l Joint Research
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[Presentation] Determining the velocity of a magnetic structure, with application to the 11 July 2017 magnetotail reconnection event2018
Author(s)
R. E. Denton, R. Manuzzo, K. J. Genestreti, B. U. O. Sonnerup, G. Belmont, L. Rezeau, H. Hasegawa, C. T. Russell, R. J. Strangeway, R. B. Torbert, and J. L. Burch
Organizer
MMS Science Community Workshop #3
Int'l Joint Research
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[Presentation] Reconstruction of the electron diffusion region of magnetotail reconnection seen by the MMS spacecraft on 11 July 20172018
Author(s)
Hasegawa, H., R. E. Denton, R. Nakamura, K. J. Genestreti, T. K. M. Nakamura, K.-J. Hwang, T. D. Phan, R. B. Torbert, J. L. Burch, B. L. Giles, D. J. Gershmain, C. T. Russell, R. J. Strangeway, P.-A. Lindqvist, Y. V. Khotyaintsev, R. E. Ergun, N. Kitamura, and Y. Saito
Organizer
Magnetic Reconnection in Space, Solar, Astrophysical, and Laboratory Plasmas (MR2018)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] The structure and geometry of magnetic reconnection regions2018
Author(s)
Genestreti, K. J., J. L. Burch, R. B. Torbert, R. Nakamura, T. K. M. Nakamura, A. Varsani, C. Mouikis, M. R. Argall, S. A. Fuselier, P. A. Cassak, R. E. Ergun, H. Hasegawa, J. M. Webster, S. Wang, T.-D. Phan, M. Hesse, C. Norgren, P. Tenfjord, J. Eastwood, J. Stawarz, and S. Toledo-Redondo
Organizer
Magnetic Reconnection in Space, Solar, Astrophysical, and Laboratory Plasmas (MR2018)
Int'l Joint Research / Invited
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