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太陽風プラズマは磁場を伴って、太陽コロナから広大な惑星間空間へと、流れ出る。太陽の自転の効果により惑星間空間磁場が螺旋構造をつくるが、その全体像を理論・シミュレーション解析により明かにすることが本研究の目的である。
本年度は太陽近傍の太陽風プラズマ及び磁場構造を軸対称系MHDコードを行いて解析を行った。
1.放射状磁場配位の場合
この場合、磁場配位が単純であるため、ある程度の理論解析が可能であり、従って、我々のシミュレーションの信頼性のチェックが行える。計算の結果、螺旋状構造が得られること、又、回転が速い場合はヘリカル磁場による圧力のため、子午面内での磁力線は放射状からずれて極方向へと曲げられること等々、定性的には正しく行われていることが確認出来た。定量的にもよいと思われるが、その確認は来年度に行う予定である。
2.双極子磁場配位の場合
この場合はもはや理論解析が不可能で、シミュレーション解析の独壇場である。解析の結果は以下の通りである。
(1)磁場の閉じた領域では太陽風プラズマは太陽と共に回転する。このため、磁場の螺旋構造はピッチが小さい。
(2)磁場の開いた領域では磁場はピッチの大きな螺旋構造をつくる。
(3)電流は中高緯度帯では太陽に向かって流れ込み、低緯度帯の磁気中性面では、太陽より流れ出、境界層に沿って太陽圏の外部境界へ向かう。
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