高速磁気リコネクションにおける3次元磁気拡散機構の理論的解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23740373
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 超高層物理学
• 研究機関: 国立天文台 (2012); 独立行政法人理化学研究所 (2011)
• 研究代表者: 藤本 桂三 国立天文台, 理論研究部, 特任助教 (90553800)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 磁気リコネクション / 異常磁気散逸機構 / シアー駆動型不安定性 / プラズモイド / 電磁粒子シミュレーション / 適合細分化格子

研究概要

磁気リコネクションは、宇宙プラズマ中に生起するさまざまな爆発現象の発生過程において重要な役割を担っていると考えられているが、ミクロ領域で進行する磁気散逸過程の詳細は明らかにされていない。本研究では、大規模な3次元プラズマ粒子シミュレーションを実施することにより、高速磁気リコネクションにおける3次元的な磁気拡散機構を調べた。その結果、シアー駆動型の不安定波動により異常磁気散逸が発生することが明らかになった。

研究成果

• [雑誌論文] Plasmoid-induced turbulence in collisionless magnetic reconnection (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto and R. Sydora
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: Vol. 109 ページ: 265004-1- 265004-5
  • DOI: doi:10. 1103/PhysRevLett. 109. 265004
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dissipation mechanism in 3D magnetic reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto
  • 雑誌名: Physics of Plasmas 巻: Vol. 18 ページ: 111206-1- 111206-5
  • DOI: doi:10. 1063/1. 3642609
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new electromagnetic particle-in-cell model with adaptive mesh refinement for high-performance parallel computation (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto
  • 雑誌名: Journal of Computational Physics 巻: Vol. 230 ページ: 8508-8526
  • DOI: doi:10. 1016/j. jcp. 2011. 08. 002
  • 査読あり
• [学会発表] 高速磁気リコネクションにともなう電流層シア不安定性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本桂三,R. Sydora
  • 学会等名: 第132回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 北海道札幌市
  • 年月日: 2012-10-23
• [学会発表] AMR-PIC simulation of collisionless magnetic reconnection (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto
  • 学会等名: Conference on Computational Physics (CCP2012)
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Plasmoid- induced turbulence in 3D kinetic reconnection (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto and R. Sydora
  • 学会等名: 39^<th> COSPAR Scientific Assemblyction
  • 発表場所: Mysore, India
  • 年月日: 2012-07-18
• [学会発表] 3次元磁気リコネクションにおけるプラズモイド誘導乱流 (2012)
  • 著者名/発表者名: 藤本桂三,R. Sydora
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2012年大会
  • 発表場所: 千葉県千葉市
  • 年月日: 2012-05-22
• [学会発表] Electromagnetic waveemission from the thin currentsheet formed during fast magneticreconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本桂三
  • 学会等名: 第130回地球電磁気・地球惑星圏学会
  • 発表場所: 兵庫県神戸市
  • 年月日: 2011-11-04
• [学会発表] AMR-PIC model and application to magnetic reconnection (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto
  • 学会等名: 10^<th> International School/Symposium for Space Simulations (ISSS-10)
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 2011-07-27
• [学会発表] 高速磁気リコネクション時に形成される薄い電流層の3次元的特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤本桂三
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2011年大会
  • 発表場所: 千葉県千葉市
  • 年月日: 2011-05-24