オーロラ構造形成とダイナミクス・粒子加速の第一原理解析

• 研究課題/領域番号: 22H00116
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分14:プラズマ学およびその関連分野
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 渡邉 智彦 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (30260053)
• 研究分担者: 前山 伸也 核融合科学研究所, 研究部, 准教授 (70634252) ; 能勢 正仁 名古屋市立大学, データサイエンス学部, 教授 (90333559)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円); 2024年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2023年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円); 2022年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
• キーワード: オーロラ / プラズマ / ジャイロ運動論 / 高性能計算 / シミュレーション

研究開始時の研究の概要

本研究では、オーロラの構造形成とダイナミクスに関する物理機構、ならびに、オーロラ電子加速機構について、プラズマ物理学の第一原理にもとづいた理論・数値シミュレーションによる解明を目指す。スーパーコンピュータを用いた磁気圏-電離圏結合系のシミュレーションを行い、オーロラの大域的な成長と微細渦構造の形成・動的発展、さらに、オーロラ構造の非線形発達とオーロラ電子加速を同時に再現する世界初の成果を目指す。加えて、衛星および地上観測との比較により、理論の検証を行う。これらを通じ、オーロラ現象をプラズマ物理学の問題として位置付け、オーロラの構造形成と動態の謎、オーロラ粒子加速の謎に挑む。