高マッハ数無衝突衝撃波における散逸機構としての微視的不安定性

• 研究課題/領域番号: 19740304
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 松清 修一 九州大学, 大学院・総合理工学研究院, 助教 (00380709)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 3,470千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 570千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
• キーワード: 宇宙プラズマ / 無衝突衝撃波 / 微視的不安定性 / 異常散逸 / 無衝衝撃波 / 微視的的不安定性 / 電子加熱 / 衝撃波再形成

研究概要

無衝突衝撃波における散逸機構の変遷に、遷移層での微視的不安定性が大きな役割を果たしていることを明らかにした。遷移層でのイオンの挙動は、電子スケールの不安定波動による影響を少なからず受ける。その結果、マッハ数が10程度以下の場合、衝撃波再形成過程の時間・空間スケールが顕著に大きくなることが分かった。また、電子加熱効率のマッハ数依存性が、マッハ数～数十を臨界点として大きく変化することを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Mach Number Dependence of Electron Heating in High Mach Number Quasiperpendicular Shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo
  • 雑誌名: Phys. Plasmas vol.17,issue4 ページ: 42901-42901
  • NAID: 120002014999
  • 査読あり
• [雑誌論文] 衝撃波上流における反射電子の振る舞い (2010)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、平川貴之、羽田亨、梅田隆行
  • 雑誌名: 平成21年度STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会合同研究集会プロシーディング ページ: 49-52
• [雑誌論文] 衝撃波静止系コードによるスケール間結合の研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 梅田隆行、山尾雅博、木谷佳隆、齊籐慎司、山崎了、松清修一、大平豊、杉山徹
  • 雑誌名: 21年度STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会合同研究集会プロシーディング ページ: 53-56
• [雑誌論文] Mach Number Dependence of Electron Heating in High Mach Number Quasivervendicular Shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Matsukiyo
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 17 ページ: 42901-42901
  • 査読あり
• [雑誌論文] プラズマ粒子シミュレーションによる非定常衝撃波に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成21年度JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告書 (in press)
• [雑誌論文] 種々の不安定性に伴う高マッハ数衝撃波における電子加熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成20年度宇宙科学情報解析センタースーパーコンピュータ共同利用研究利用成果報告 ページ: 30-31
• [雑誌論文] 衝撃波静止系コードによるスケール間結合の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅田隆行、山尾雅博、木谷佳隆、齊籐慎司、山崎了、松清修一、大平豊、杉山徹
  • 雑誌名: 平成21年度STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会合同研究集会プロシーディング ページ: 53-56
• [雑誌論文] 種々の不安定性に伴う高マッハ数衝撃波における電子加熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成20年度宇宙科学情報解析センタースーパーコンピュータ共同利用研究利用成果報告 (in press)
• [雑誌論文] 高マッハ数撃波近傍における荷電粒子の加速・加熱に関する数値実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成19年度JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告書 ページ: 171-172
• [雑誌論文] 高マッハ数撃波近傍における荷電粒子の加速・加熱に関する数値実験 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成19年度宇宙科学情報解析センタースーパーコンピュータ共同利用研究利用成果報告 (in press)
• [雑誌論文] プラズマ粒子シミュレーションによる非定常衝撃波に関する研究
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 雑誌名: 平成21年度JAXAスーパーコンピュータシステム利用成果報告書 (in press)
• [学会発表] Mach number dependence of electron heating in supercritical quasi-perpendicular shock (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo
  • 学会等名: Solar Energetic Particles: Origin and Environmental Impacts
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] Mach number dependence of electron heating in supercritical quasi-perp endicular shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Matsukiyo
  • 学会等名: Solar Energetic Particles : Origin and Environmental Impacts
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2010-01-12
• [学会発表] 衝撃波遷移層の微視的不安定性にともなう電子加熱効率のマッハ数依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 高エネルギー宇宙物理学研究会
  • 発表場所: 廿日市市
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] Electron Heating through microinstabilities in High Mach Number Quasi-Perpendicular Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo
  • 学会等名: 5th Korean Astrophysics Workshop on Shock Waves, Turbulence, and Particle Acceleration
  • 発表場所: Pohang, Korea
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] Electron Heating through microinstabilities in High Mach Number Quasi-Perpendicular Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matsukiyo
  • 学会等名: 5th Korean Astrophysics Workshop on Shock Waves, Turbulence, and Particle Acceleration
  • 発表場所: Korea Pohang
  • 年月日: 2009-11-19
• [学会発表] 衝撃波静止系コードによるスケール間結合の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅田隆行、山尾雅博、木谷佳隆、齊籐慎司、山崎了、松清修一、大平豊、杉山徹
  • 学会等名: 平成21年度STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会合同研究集会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 衝撃波上流における反射電子の振る舞い (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、平川貴之、羽田亨、梅田隆行
  • 学会等名: 平成21年度STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会合同研究集会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 衝撃波上流における反射電子の振る舞い (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、平川貴之、羽田亨、梅田隆行
  • 学会等名: H21年度STEL研究集会「STEシミュレーション研究会:粒子加速と波動粒子相波動粒子相互作用」「宇宙プラズマ波動研究会」
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 衝撃波静止系コードによるスケール間結合の研究 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梅田隆行、山尾雅博、木谷佳隆、齊籐慎司、山崎了、松清修一、大平豊、杉山徹
  • 学会等名: H21年度STEL研究集会「STEシミュレーション研究会:粒子加速と波動粒子相波動粒子相互作用」「宇宙プラズマ波動研究会」
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] 衝撃波における電子加熱のマッハ数依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 第126回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 金沢市
  • 年月日: 2009-09-30
• [学会発表] 高マッハ数衝撃波における電子加熱効率のマッハ数依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: NICT計算機シミュレーション研究会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] Efficiency of Electron Heating in High Mach Number Quasi-Perpendicular Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: The 9th International School for Space Simulations
  • 発表場所: France
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] Efficiency of Electron Heating in High Mach Number Quasi-Perpendicular Shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: S.Matsukiyo, M.Scholer
  • 学会等名: The 9th International School for Space Simulations
  • 発表場所: France Saint-Quentin-en-Yrelines
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] 衝撃波再形成過程におけるスケール間結合 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 日本地区惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2009-05-21
• [学会発表] Electron heating through microinstabilities in high Mach number quasi-perpendicular shocks (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: 8th Annual International Astrophysics Conference
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-05-06
• [学会発表] 高マッハ数衝撃波遷移層における電子加熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、M. Scholer
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 高マッハ数衝撃波遷移層における電子加熱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、Manfred Scholer
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学(東京都)
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 垂直衝撃波における電子の振る舞い (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 第121回生存圏シンポジウム・RISH電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム
  • 発表場所: 宇治市
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] 垂直衝撃波における電子の振る舞い (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 第121回生存圏シンポジウム・RIS且電波科学計算機実験(KDK)シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(宇治市)
  • 年月日: 2009-03-16
• [学会発表] Microphysics on shock reformation processes (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: 2nd ISSI workshop on Shock Acceleration Using Strong Turbulence Methods
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] Microphysics on shock reformation processes (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Matsukiyo, Manfred Scholer
  • 学会等名: 2^<nd> ISSI workshop on Shock Acceleration Using S trong Turbulence Methods
  • 発表場所: ISSI (Bern), Switzerland
  • 年月日: 2009-03-05
• [学会発表] Production of backstreaming ions in oblique shocks: 1D PIC simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, T. Hada
  • 学会等名: 2nd ISSI workshop on Shock Acceleration Using Strong Turbulence Methods
  • 発表場所: Bern, Switzerland
  • 年月日: 2009-03-03
• [学会発表] Production of backstreaming ions in oblique shocks : 1D PIC simulation (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Matsukiyo, Tohru Hada
  • 学会等名: 2^<nd> ISSI workshop on Shock Acceleration Using Strong Turbulence Methods
  • 発表場所: ISSI (Bern), Switzerland
  • 年月日: 2009-03-03
• [学会発表] 衝撃波再形成過程再考:遷移層での波動放射の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 第115回生存圏シンポジウム/SGEPSS波動分科会
  • 発表場所: 高知県
  • 年月日: 2009-02-15
• [学会発表] 衝撃波再形成過程再考 : 遷移層での波動放射の役割 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 第115回生存圏シンポジウム (SGEPSS波動分科会)
  • 発表場所: しもなの郷(高知県)
  • 年月日: 2009-02-15
• [学会発表] 準垂直衝撃波再形成過程の詳細と微視的不安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、M. Schoelr
  • 学会等名: 平成2 0年度名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会(STE研・NICT合同シミュレーション研究会)
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2009-01-31
• [学会発表] 準垂直衝撃波再形成過程の詳細と微視的不安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、Manfred Scholer
  • 学会等名: 平成20年度名古屋大学太陽地球環境研究所研究集会(STE研・NICT合同シミュレーション研究会)
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2009-01-31
• [学会発表] 高マッハ数衝撃波における電子加熱の準線形解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、M. Scholer
  • 学会等名: 第124回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 仙台市
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] 高マッハ数衝撃波における電子加熱の準線形解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、Manfred Scholer
  • 学会等名: 第124回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館(仙台市)
  • 年月日: 2008-10-12
• [学会発表] Quasilinear analysis on electron heating in a foot of a high Mach number shock (2008)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: KINETIC MODELING OF ASTROPHYSICAL PLASMAS
  • 発表場所: Cracow, Poland
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] Quasilinear analysis on electron heating in a foot of a high Mach numbershoc (2008)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Matsukiyo, Manfred Scholer
  • 学会等名: KINETIC MODELING OF ASTROPHYSICAL PLASMAS
  • 発表場所: Jagiellonian University Conference Center (Cracow), Poland
  • 年月日: 2008-10-09
• [学会発表] Ring-beam instabilities driven by reflected electrons upstream of a quasiperpendicular shock (2008)
  • 著者名/発表者名: 白野博敬、羽田亨、松清修一
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第1 2 2回講演会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2008-09-30
• [学会発表] 大規模シミュレーションによる宇宙線衝撃波加速研究の展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: STE研究集会「ペタスケールコンピューティング検討会」「太陽地球/惑星系統合型モデル・シミュレータ構築に向けた研究集会」
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] 大規模シミュレーションによる宇宙線衝撃波加速研究の展望 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: STE研究集会「ペタスケールコンピューティング検討会」「太陽地球/惑星系統合型モデル・シミュレータ構築に向けた研究集会」
  • 発表場所: 海洋研究開発機構横浜研究所(横浜市)
  • 年月日: 2008-08-06
• [学会発表] 衝撃波遷移層における電子加熱効率 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、M. Scholer
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 衝撃波遷移層における電子加熱効率 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松清修一、Manfred Scholer
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉市)
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] Instabilities in the Foot Region of Quasi-Perpendicular Shocks: Full Particle Electromagnetic Simulations (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Scholer, H. Comisel, S. Matsukiyo
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2007
  • 発表場所: SanFrancisco, USA
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Role of Modified Two-Stream Instability for Self-Reformation and Ion Acceleration in Quasi-Perpendicular Shocks (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2007
  • 発表場所: SanFrancisco, USA
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Role of Modified Two-Stream Inatability for Self-Reformation and Ion Acceleration in Quasi-Perpendicular Shocks (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuichi, Matsukiyo・Manfred Scholer
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2007
  • 発表場所: Moscone South & Moscone West(SanFrancisco), USA
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Instabilities in the Foot Region of Quasi-Perpendicular Shocks: Full Particle Electromagnetic Simulations (2007)
  • 著者名/発表者名: Manfred, Scholer・Horia, Comisel・Shuichi, Matsukiyo
  • 学会等名: AGU Fall Meeting 2007
  • 発表場所: Moscone South & Moscone West(SanFrancisco), USA
  • 年月日: 2007-12-13
• [学会発表] Ring-beam instabilities driven by reflected electrons upstream of a quasi-perpendicular shock (2007)
  • 著者名/発表者名: 白野博敬、羽田亨、松清修一
  • 学会等名: 地球電磁気・地球惑星圏学会第122回講演会
  • 発表場所: 名古屋大学(名古屋市)
  • 年月日: 2007-09-30
• [学会発表] PIC simulations of quasi-perpendicular shocks: Roles of modified two-stream instability in particle heating (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo, M. Scholer
  • 学会等名: acceleration, and self-reformation processes, AOGS (Asia Oceania Geoscience Society) meeting 2007
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 2007-08-04
• [学会発表] PIC simulations of quasi-perpendicular shocks: Roles of modified two-strenm instablilty in particle heating, acceleration, and self-reformation processes (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuichi, Matsukyo・Manfred, Scholer
  • 学会等名: AOGS(Asia Oceania Geoscience Society) meeting 2007
  • 発表場所: Queen Sirikit National Convention Center(Bangkok, Thailand)
  • 年月日: 2007-08-04
• [学会発表] 変形2流体不安定性を伴う準垂直衝撃波の特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] 変形2流体不安定性を伴う準垂直衝撃波の特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松清修一
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉市)
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] Roles of modified two-stream instability in supercritical shock waves (2007)
  • 著者名/発表者名: S. Matsukiyo
  • 学会等名: Japan-Korea Mini- Workshop 2007
  • 発表場所: Daegeon, Korea
  • 年月日: 2007-04-04
• [学会発表] Roles of modified two-stream instability in supercritical shock waves (2007)
  • 著者名/発表者名: Shuichi, Matsukiyo
  • 学会等名: Japan-Korea Mini-Workshop 2007
  • 発表場所: National Fusion Research Center(Daegeon), Korea
  • 年月日: 2007-04-04
• [備考] 提案書SCOPE計画提案書第2章(2-1節)執筆平成20年9月30日
  • URL: http://www.esst.kyushu-u.ac.jp/~space/matsukiyo/
• [備考] (論文リストを公表)
  • URL: http://www.esst.kyushu-u.ac.jp/~space/matsukiyo/index.html