輻射場とプラズマの相互作用による磁場生成

• 研究課題/領域番号: 22654068
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: プラズマ科学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 星野 真弘 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90241257)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,960千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2010年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
• キーワード: 相対論プラズマ / 磁場生成 / 輻射場 / ラマン散乱 / ワイベル不安定 / 粒子シミュレーション / 相対論的プラズマ

研究概要

相対論的電磁粒子コード(PICコード)を用いて、大振幅電磁場(輻射場)とプラズマとの相互作用を調べた。無限一様プラズマ中を伝搬する高周波の電磁波は、斜めラマン散乱によって電子が加熱され、その温度異方性によりワイベル不安定が励起されて直流磁場が生成されることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Stochastic particleacceleration in multiple magnetic islands during reconnection (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 108(13) 号: 13
  • DOI: 10.1103/physrevlett.108.135003
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relation between ion temperature anisotropy and formation of slow shocks in collisionless magnetic reconnection (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Higashimori and M. Hoshino
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 (A1) 号: A1
  • DOI: 10.1029/2011ja016817
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-adiabatic Ion Acceleration in the Earth Magnetotail and Its Various Manifestations in the Plasma Sheet Boundary Layer (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Grigorenko, L.M. Zelenyi, M.S.Dollgonosov, A.V. Artemiev, C.J. Owen, J.-A. Sauvard, M. Hoshino and M. Hirai
  • 雑誌名: Space Science Review 巻: 164 号: 1-4 ページ: 133-181
  • DOI: 10.1007/s11214-011-9858-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow-turbulence interaction in magnetic reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi and M. Hoshino
  • 雑誌名: Physics Plasmas 巻: 18 ページ: 111208-111208
• [雑誌論文] Magnetic reconnection in an anisotropic plasma : Observation and theory (2011)
  • 著者名/発表者名: C.-C. Hung, L.-N. Hau, and M. Hoshino
  • 雑誌名: Geophys. Res. Letters 巻: 38, Issue18
• [雑誌論文] Outer radiation belt boundary location relative to the magnetopause : Implications for magnetopause shadowing (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsumura, C., Y. Miyoshi, K. Seki, S. Saito, V. Angelopoulos, and J. Koller
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: A6 ページ: n/a-n/a
  • DOI: 10.1029/2011ja016575
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental Evidence of Nonthermal Acceleration of Relativistic Electrons by an Intensive Laser Pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kuramitsu, N. Nakanii, K. Kondo, Y. Sakawa, Y. Mori, E. Miura, K. Tsuji, K. Kimura, S. Fukumochi, M. Kashihara, T. Tanimoto, H. Nakamura, T. Ishikura, K. Takeda, M. Tampo, R. Kodama, Y. Kitagawa, K. Mima, K. A. Tanaka, H. Takabe, and M.Hoshino
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 83(2) 号: 2
  • DOI: 10.1103/physreve.83.026401
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model experiment of cosmic ray acceleration due to an incoherent wakefield induced by an intense laser pulse (2011)
  • 著者名/発表者名: Y.Kuramitsu, N.Nakanii, K.Kondo, Y.Sakawa, Y.Mori, E.Miura, K.Tsuji, K.Kimura, S.Fukumochi, M.Kashihara, T.Tanimoto, H.Nakamura, T.Ishikura, K.Takeda, M.Tampo, R.Kodama, Y.Kitagawa, K.Mima, K.A.Tanaka, M.Hoshino, and H.Takebe
  • 雑誌名: PHYSICS OF PLASMAS 巻: 18, 010701 号: 1 ページ: 010701-010701
  • DOI: 10.1063/1.3528434
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flow-turbulence interaction in magnetic reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Yokoi and M. Hoshino
  • 雑誌名: Physics Plasmas 巻: 18(11) 号: 11
  • DOI: 10.1063/1.3641968
  • 査読あり
• [雑誌論文] A critical Mach number for electron injection in collisionless shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: Amano, T., M. Hoshino
  • 雑誌名: Phys. Rev. Letters 巻: 104,181102 号: 18 ページ: 1-4
  • DOI: 10.1103/physrevlett.104.181102
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-Flight Performance and Initial Results of Plasma Energy Angle and Composition Experiment (PACE) on SELENE (Kaguya) (2010)
  • 著者名/発表者名: Y.Saito, et al.(29名中12番目)
  • 雑誌名: Space Science Reviews 巻: 154 ページ: 265-303
  • 査読あり
• [学会発表] Collisionless magneto-rotational instability and particle acceleration in an accretion disk (2012)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: Frontiers of Plasma Astrophysics
  • 発表場所: バークレー大学、米国(招待講演)
  • 年月日: 2012-01-26
• [学会発表] Particle acceleration in collisionless accretion disk (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: International workshop on Particles and radiation from cosmic accelerators CA2012
  • 発表場所: Chiba University
• [学会発表] Collisionless magneto-rotational instability and particle acceleration in an accretion disk (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Frontiers of Plasma Astrophysics
  • 発表場所: Berkeley University
• [学会発表] Stochastic Particle Acceleration in Magnetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: 2nd International Space Plasma Symposium 2011
  • 発表場所: 成功大学、台湾(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-15
• [学会発表] Particle Acceleration in Turbulent Magnetic Reconnection and in Accretion Disks (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: Interrelationship between Plasma Experiments in the Laboratory and in Space (IPELS)
  • 発表場所: The Westin Resort & Spa、ホイッスラー、カナダ(招待講演)
  • 年月日: 2011-07-10
• [学会発表] Lecture on Kinetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: Summer School of MHD and Kinetic Processes in Laboratory, Space and Astrophysical Plasmas
  • 発表場所: 北京大学、中国(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-30
• [学会発表] Particle Acceleration in Relativistic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: International Workshop on Understanding Relativistic Jets
  • 発表場所: The Jagiellonian University Conference Centre、クラクフ、ポーランド(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-23
• [学会発表] Fermi Acceleration in Turbulent Magnetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: 10th Annual International Astrophysics Conference
  • 発表場所: the Sheraton Maui Resort Hotel、ハワイ、米国(招待講演)
  • 年月日: 2011-03-13
• [学会発表] Magnetic reconnection in magnetotail and beyond (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Workshop on magnetotail current sheets
  • 発表場所: IKI, Moscow, Russia
• [学会発表] Stochastic Particle Acceleration in Magnetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: 2nd International Space Plasma Symposium 2011
  • 発表場所: Taina, Taiwan
• [学会発表] Particle Acceleration in TUrbulent Magnetic Reconnection and in Accretion Disks (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: 11th International Workshop on the Interrelationship between Plasma Experiments in the Laboratory and in Space(IPELS)
  • 発表場所: Whistler, Canada
• [学会発表] Stochastic Particle Acceleration in Multiple Magnetic Reconnection Sites (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: International Astrophysics Forum Alpbach(IAFA) 2011
  • 発表場所: Alpbach, Austria
• [学会発表] Lecture on Kinetic Reconnection, Summer School of MHD and Kinetic Processes in Laboratory (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Space and Astrophysical Plasmas, KIAA
  • 発表場所: Peking University
• [学会発表] Particle Acceleration in Relativistic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Understanding Relativistic Jets
  • 発表場所: Krakow, Poland
• [学会発表] Electron Acceleration in Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: ISSI Workshop on particle acceleration in cosmic plasmas
  • 発表場所: Bern, Swiss
• [学会発表] Fermi Acceleration in Turbulent Magnetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: 10th Annual International Astrophysics Conference
  • 発表場所: Hawaii, USA
• [学会発表] Particle Acceleration in Turbulent Magnetic Reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Earth-Sun System Exploration : Variability in Space Plasma Phenomena
  • 発表場所: Kona, Hawaii, USA
• [学会発表] Magnetic Reconnection in Relativistic Astrophysics (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: 4th East Asia Numerical Astrophysics Meeting
  • 発表場所: ASIAA Auditorium National Taiwan University、台北、台湾(招待講演)
  • 年月日: 2010-11-02
• [学会発表] Magnetic Reconnection as Studied in Space and Astrophysical Plasmas by using PIC Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen Exhibition & Conference Center、ブレーメン、ドイツ(招待講演)
  • 年月日: 2010-07-18
• [学会発表] Plasma Heating and Acceleration in a High Mach Number Shock (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: Western Pacific Geophysics Meeting
  • 発表場所: Taipei International Convention Center、台北、台湾(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-23
• [学会発表] Magnetic Reconnection in Space and Astrophysical Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Hoshino
  • 学会等名: West Lake International Symposium on Space Plasma Physics
  • 発表場所: Zhejiang University(浙江大学)、Hangzhou,中国(招待講演)
  • 年月日: 2010-04-19
• [学会発表] Magnetic Reconnection in Relativistic Astrophysics (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: 4th East Asia Numerical Astrophysics Meeting, EANAM 2010
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Reconnection Modeling (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Particle Acceleration in Turbulent Reconnection, MMS Science Working Team Meeting, St Michael
  • 発表場所: Maryland, USA
• [学会発表] Magnetic Reconnection as Studied in Space and Astrophysical Plasmas by using PIC Simulation (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany
• [学会発表] Physics of Nonthermal Particle Acceleration in Collisionless Shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: International Space Plasma Symposium 2010
  • 発表場所: Taina, Taiwan
• [学会発表] Plasma Heating and Acceleration in a High Mach Number Shock (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: Western Pacific Geophysics Meeting 2010
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
• [学会発表] Magnetic Reconnection in Space and Astrophysical Plasmas (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: West Lake International Symposium on Space Plasma Physics
  • 発表場所: Hangzhou, China
• [学会発表] First Order Fermi Acceleration in Turbulent Reconnection (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hoshino
  • 学会等名: US-JAPAN Workshop on Magnetic Reconnection MR2010
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Production of Energetic Particles in Driven Magnetic Reconnection (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirai and M. Hoshino
  • 学会等名: US-JAPAN Workshop on Magnetic Reconnection MR2010
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] Ion Kinetic Effects on Collisionless Magnetic Reconnection : Ion Temperature Anisotropy and Slow Shocks (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Higashimori and M. Hoshino
  • 学会等名: US-JAPAN Workshop on Magnetic Reconnection MR2010
  • 発表場所: Nara, Japan
• [学会発表] The effect of dusty plasma on the evolution of Magneto-Rotational Instability (2010)
  • 著者名/発表者名: K. Shirakawa and M. Hoshino
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany
• [学会発表] Nonthermal ion acceleration in magnetic reconnection : Results from magnetospheric observations and particle simulations (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Hirai and M. Hoshino
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assembly
• [学会発表] Estimation of the electromagnetic energy carried by the Alfven waves traveling in the plasma sheet (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Matsuoka, T. Takada, and M. Hoshino
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assembly
  • 発表場所: Bremen, Germany
• [図書] 磁気リコネクション:宇宙天気予報の基礎過程(17章)、総説宇宙天気 (2011)
  • 著者名/発表者名: 星野真弘
  • 出版者: 京都大学学術出版会
• [備考]
  • URL: http://www-space.eps.s.u-tokyo.ac.jp/group/hoshino-lab/