| 研究課題/領域番号 |
20K03891
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
成行 泰裕 富山大学, 学術研究部教育学系, 准教授 (50510294)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 無衝突プラズマ / 磁気流体乱流 / エネルギー散逸 / 粗視化モデル / 非平衡関係式 / 太陽風 |
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| 研究実績の概要 |
本年度は、前年度検討した太陽風プラズマ中の有限クロスヘリシティーを持つ磁気流体乱流を記述する粗視化モデル(ランジュバン系)の一般化に取り組んだ。具体的には、前年度のモデルの有限ベータへの拡張を検討した。その結果、以下のことが分かった:
(1)波動静止系で記述することより、ランジュバン系の研究で良く用いられる周期ポテンシャルのモデルと似た形で表せる。この場合、背景磁場に対し平行方向の粒子運動を、擾乱振幅に依存する拡散係数を持つブラウン運動で記述することができる。
(2)エネルギー散逸の平均値は、前年度検討した低ベータのモデルから得られるものと一致する。また、前年度明らかになったクロスヘリシティーと残留エネルギーの関係式も一致する。
(3)エネルギー散逸率の分散と平均値の関係が、揺動散逸関係を修正した形で得られる。
これらの成果より、前年度の結果を太陽近傍の低ベータプラズマだけではなく、より広範囲の太陽風プラズマへ適用できる道筋がついた。(1)の平行拡散の結果は、宇宙線の空間拡散の準線形理論でも似た関係があることが知られているが、異なるモデル化から似た結果が得られたことは興味深い。また、(3)は人工衛星による直接観測で得られる波動粒子相互作用の統計モデルとしても有用な結果であるといえる。また、同時並行で数値計算を用いた理論モデルの検証も行い、非単色スペクトルの擾乱に対しても得られた関係式が成立することを数値的に確認している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
理論研究の進捗によって、低ベータ・多次元スペクトルおよび有限ベータ・円偏波についての成果が得られている。一方で、理論モデルの数値的検証にそれなりの時間を要したことや、本年度もCOVID-19の感染拡大による影響が続いたこともあって、数値計算については前年度の出遅れを完全には取り戻せていない。全体としては、おおむね順調である。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、理論モデルで完全にはカバーできない一般的な場合(有限ベータ・多次元スペクトル、カットオフ波数の影響、等)についての数値計算を中心に行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
コロナ禍により学会発表がオンラインになったため。
論文掲載料・学会発表およびデータバックアップ用の外付けHDDに使用予定。
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