太陽風MHD乱流の解明へ向けたアルフェン波のパラメトリック不安定性の理論的研究

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20840042
• 研究種目: 若手研究(スタートアップ)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 高知工業高等専門学校
• 研究代表者: 成行 泰裕 高知工業高等専門学校, 電気情報工学科, 助教 (50510294)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• キーワード: 太陽風 / 惑星間空間 / プラズマ波動 / アルフェン波 / パラメトリック不安定性

研究概要

本研究では、太陽風(太陽から噴き出す高速のプラズマ流)中において、アルフェン波という太陽表面で生成されている波動から磁場やプラズマの乱れた状態(MHD乱流)が生成される過程について、理論的側面からの詳細な解析を行った。本研究の進展により、(1)理論研究と観測研究の矛盾の一部(アルフェン性の減少問題、非対称な速度分布の生成問題)を修正した新しいアルフェン乱流の発展過程モデルの構築、(2)ビームプロトンの散乱に伴う非線形段階でのパラメトリック不安定性の変化過程の発見、などの成果が得られた。

研究成果

• [雑誌論文] Parametric instabilities of circularly polarized Alfven waves in plasmas with beam protons (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 114 ページ: A07102
• [雑誌論文] Stabilization of electromagnetic ion beam instabilities by finite amplitude Alfven waves revisited (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res. SERIES 8 ページ: 217
• [雑誌論文] Vlasov simulation of finite amplitude magnetohydrodynamic waves in the solar wind: Development of Vlasov-Hall-MHD code (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Kumashiro, T. Hada, Y. Nariyuki, T. Umeda
  • 雑誌名: J. Plasma Fusion Res. SERIES 8 ページ: 831
• [雑誌論文] On nonlinear evolution of Alfvenic turbulence in low beta plasmas (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 15 ページ: 114502
• [雑誌論文] Heating and acceleration of ions in non-resonant Alfvenic turbulence
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 雑誌名: (in press)
• [学会発表] Cross-scale coupling in solar wind Alfvenic turbulence International workshop (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki
  • 学会等名: ERG, SCOPE and Beyond
  • 発表場所: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 20091100
• [学会発表] 太陽風磁気流体波動と太陽風シミュレーションについて (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕
  • 学会等名: STEシミュレーション研究会・宇宙プラズマ波動研究会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 20091000
• [学会発表] 日本地球惑星科学連合2009年大会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕, 羽田亨, 坪内健
  • 学会等名: アルフェン波のパラメトリック不安定性日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20090500
• [学会発表] 低ベータプラズマ中のアルフェン乱流の非線形発展について (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕, 羽田亨, 坪内健
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2009年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ
  • 年月日: 20090500
• [学会発表] 太陽風プラズマの速度分布とAlfven波のパラメトリック不安定性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕, 羽田亨, 坪内健
  • 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
  • 年月日: 20090300
• [学会発表] 太陽風Alfven乱流:非熱的プラズマとスケール間結合 (2009)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕、松清修一、羽田亨、神代天、坪内健、梅田隆行
  • 学会等名: 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
  • 年月日: 20090100
• [学会発表] On nonlinear evolution of Alfvenic turbulence in the solar wind磁気圏電離圏シンポジウム (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki
  • 学会等名: 宇宙科学研究所
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] 非線形波動の数理と物理 (2008)
  • 著者名/発表者名: 成行泰裕
  • 学会等名: 宇宙プラズマ波動の変調不安定性応用力学研究所
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 20081100
• [学会発表] 準平行伝播Alfven波のパラメトリック不安定性のヴラソフシミュレーション:波動の長時間発展と粒子加速 (2008)
  • 著者名/発表者名: 神代天、羽田亨、成行泰裕、梅田隆行
  • 学会等名: 第124回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 20081000
• [学会発表] Stabilization of electromagnetic ion beam instabilities by finite amplitude Alfven waves revisited (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki
  • 学会等名: 14th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20080900
• [学会発表] A comprehensive model on parametric instabilities of Alfven waves in the solar wind (2008)
  • 著者名/発表者名: Y. Nariyuki, T. Hada, K. Tsubouchi
  • 学会等名: 14th International Congress on Plasma Physics
  • 発表場所: Fukuoka
  • 年月日: 20080900