Novel paradigm of space plasma physics based on Levy processes

Research Project

Project/Area Number	19K21902
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	羽田亨九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (30218490)
Project Period (FY)	2019-06-28 – 2022-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help	¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000) Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2020: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000) Fiscal Year 2019: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywords	宇宙プラズマ / レビ過程 / 異常輸送 / フラクショナル微分
Outline of Research at the Start	宇宙プラズマ中ではプラズマと電磁場のマクロな揺らぎを介した相互作用が重要である。特に高エネルギー粒子では、軌道は通常のブラウン運動ではなく、一つの場所に停滞したり、長距離をほぼ直線的に移動したりするような「レビ過程」として記述できる。このような粒子集団の拡散は通常の古典拡散方程式ではなく、フラクショナル微分(非整数階微分)を含むフラクショナル拡散方程式となる。この方程式の数値計算と理論解析をもとに、レビ過程に基づく新しい宇宙プラズマ物理のパラダイムを構築する。