2010 Fiscal Year Annual Research Report
高速磁気リコネクションの理論とサブストーム・フレア現象への応用
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21340142
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
鵜飼 正行 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 教授 (10036444)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清水 徹 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 准教授 (60196524)
近藤 光志 愛媛大学, 宇宙進化研究センター, 助教 (30304653)
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| Keywords | 磁気リコネクション / 電磁流体 / 磁気圏サブストーム / 太陽フレア / プラズモイド / フォースフリー磁場 |
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| Research Abstract |
本年度は、研究計画の2年度にあたり、現在まで開発してきた精密な三次元電磁流体シミュレーションコードをベースに、その精度を維持したまま、より現実的なモデルに拡張し、地球磁気圏サブストームや太陽フレア現象に応用した。まず、東西方向のシア磁場を考慮した電流シート中で、高速リコネクションの発生に伴う大規模プラズモイド発生と伝搬のシミュレーションを現実的な三次元モデルで実行した。この場合、従来の面対称性を仮定することはできず、軸対称境界条件を設定することにより、いままでの倍の計算領域、計算時間が必要となる。この結果、地球磁気圏テール領域に発生する大規模プラズモイドの構造とダイナミックスを解明することに成功した。シミュレーションで得られたプラズモイド構造は実際の衛星観測データとよく一致することを実証し、プラズモイド中の磁場トポロジーに関して新しい説を提唱した。即ち、従来プラズモイド中の磁場はヘリカル状になっていると考えられてきたが、それは間違いであることを具体的仮想衛星観測から実証した。また、大規模太陽フレアで基本的なフォースフリー磁場形状で高速磁気リコネクション機構の発展と構造を解明した。この結果はフレア現象の観測結果に応用する予定である。
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