| 研究概要 |
実際の宇宙空間プラズマ内の磁力線再結合領域で重要な磁気中性線近傍の3次元的構造に関し研究を行った.特に,(1)昨年度までの理論的研究で見いだしていた磁力線再結合の3次元厳密解(対称解,非対称解)の結果によれば,磁力線再結合領域における磁場δBと速度場δVの変動はアルフベン関係|δV|〜|δB|/4πρを満たすべきである.最近のGEOTAIL衛星の観測を用い,この関係が存在することの証拠を得た.(2)磁気中性線近傍における電子の慣性長程度のスケールの構造は取り扱いが難しく解明が遅れていた.このスケールの構造を扱うことができる有限電子質量を取り入れた高精度2流体MHDスキーム,ハイブリッドスキームを開発した.(3)電子の異方的圧力分布およびホール電流の効果を取り入れた1次元平衡プラズマシートモデルを構築し,これまでイオン電流が卓越するとされたパラメタ領域でも,電子電流が卓越する場合があることを見いだした.(4)磁気圏尾の電流層の構造を観測に基づいて調べ,通常仮定されるハリス解型の電流構造ではなく,「二こぶ電流層」の存在確率が高いことを見いだした.これは磁力線再結合を通した緩和過程の結果として特有の電流層構造が形成されることを示すと見られ,いわゆる自己組織化過程の一例としてとらえられる可能性があり,今後の発展を期待している.(5)観測に基づき,磁気圏尾部の電磁流体乱流の構造をスペクトル解析法,ウェブレット解析法を使って調べ,3次元ティアリング不安定で作られた比較的小スケールの磁気島が大きなスケールの磁気島(またはプラズモイド)に発展している可能性を示した.
|
