|
本研究計画で得られた結果を以下に列挙する。
主成分としての水素以外にヘリウム、鉄などの重イオンを含むプラズマ中では、磁気音波衝撃波は全ての重イオン粒子をほぼ同じスピードに加速する事を理論と粒子シミュレーションで示した。
2種類のイオンを含むプラズマ中の小振幅磁気音波の伝播を、理論および3流体モデルに基づくシミュレーションで調べた。まず無衝突プラズマにおける、直角伝播の高周波モードパルスの減衰率を理論的に導き、それがシミュレーション結果とよく一致することを確かめた。更に、低周波モードについても減衰が存在する事を示した。
非熱的な高エネルギーイオンを含むプラズマ中を磁気音波が伝播する時、高エネルギーイオンの一部は衝撃波によってさらに高いエネルギーに加速されることを見出した。この現象は直角伝播衝撃波でも斜め伝播の場合でも起こる。斜め伝播の場合に特筆すべきは、波と共に動き、従って、一つの衝撃波により何度もこの加速を受ける粒子が存在する事である。
衝撃波によって超相対論的電子が生成される事を、粒子シミュレーションで示した。この現象は比較的強磁場中の、大振幅斜め衝撃波において起こる。シミュレーションで観測された電子のロレンツ因子は100を超える。
強磁場中大振幅衝撃波(従って伝播速度は光速に近い)における電磁場の強度を理論的に求め、それを基にイオンの運動を解析した。これらの結果は粒子シミュレーションによって確認された。
|
