2005 Fiscal Year Annual Research Report
太陽および宇宙プラズマにおける磁気ヘリシティのダイナミクスに関する研究
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16540216
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
草野 完也 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球シミュレータセンター, プログラムディレクター (70183796)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三好 隆博 広島大学, 大学院・理学研究科, 助手 (60335700)
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| Keywords | 磁気ヘリシティ / 太陽コロナ / 宇宙プラズマ / フレア / CME / MHD / テアリング不安定 / キンク不安定 |
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| Research Abstract |
太陽コロナの活動領域において観測されるフレア爆発とそれに伴うコロナ質量放出(CME)過程における磁気ヘリシティのダイナミクスに関して、3次元数値シミュレーションに基づく研究を進め、以下の実績を得た。
(1)磁気中性線近傍に符号の異なる磁気ヘリシティが入射された場合の非線形MHDダイナミクスを計算し、電流層におけるテアリングモードの成長の結果として、シグモイド構造が自発的に形成されるとともに、シグモイドの上空において2つのリコネクションの相乗作用を通してフレア爆発が発生し、大規模なプラズモイドの噴出が生じることを明らかにした。さらに、シグモイド内部の磁場構造を調べ、シグモイドを作る磁場がテイラーの最小エネルギー状態に近い構造を持つことを見出すことにより、シグモイド形成がテイラー状態への自己組織化として説明できることを世界で始めて提唱した。
(2)キンクモードに対して不安定なフラックスチューブがコロナループ中に閉じ込められている場合のヘリシティダイナミクスを線形および非線形MHD計算を通して解析し、不安定波長に対して十分に長いチューブはキンクモードの成長の後に非平衡状態に至り、継続的に上昇するのに対し、不安定波長程度の短いチューブの上昇は不安定性の成長が飽和すると共に停止することを見出した。この結果より、CME発生のためには不安定性と非平衡性の両者が協調的に関わる必要があることを提案した。
(3)太陽コロナや宇宙プラズマ中に存在する電流層にパルス状の擾乱が複数回入射された場合のエネルギー解放過程に関する数値シミュレーションを実施し、複数パルス擾乱が単パルス擾乱よりも効率的に磁気エネルギーを解放することができることを証明した。
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Research Products
(6 results)
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[Journal Article] Simulation Study on the Self-Organization of Sigmoidal Structure and the Onset of Solar Flares2005
Author(s)
Kusano, K., Inoue, S., Yamamoto, T., Yokoyama, T., Sakurai, T.
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Journal Title
INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE ON CHROMOSPHERIC AN CORONAL MAGNETIC FIELDS, SP-596 published by ESA (CD-ROM)
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