2004 Fiscal Year Annual Research Report
磁気リコネクションに伴うプラズマジェット先端領域におけるダイナミクスについての研究
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04J04429
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
丹所 良二 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 磁気リコネクション / 数値シミュレーション / 磁気流体力学 / 磁気流体不安定 / 宇宙プラズマ物理学 / 太陽フレア / 降着円盤 / 磁気回転不安定 |
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| Research Abstract |
磁気リコネクションとは、宇宙空間で通常の電磁気学では禁止されている磁力線が繋ぎ替わりを起こす現象のことである。磁気リコネクションによって、磁場という形で蓄積されていたエネルギーが磁力線の繋ぎ替わり、プラズマの熱・運動エネルギーに変換される。エネルギーを得たプラズマは磁力線が繋ぎ替わった領域から高速のジェットとなって排出されることが知られている。この磁気リコネクション現象は宇宙プラズマ物理学では最重要とされている現象の一つであり、私の研究もまたリコネクション過程の解明の一端を担っているものである。私は磁気リコネクション過程を計算機シミュレーションという手法をもって研究しており、その基礎方程式は磁気流体力学に基づくものである。シミュレーションの結果、これまで知られていなかった新たな現象を発見した。高速のプラズマジェットは、磁気流体不安定により非常に複雑な構造を呈し、さらにプラズマ流は乱流化していくことを突き止めてきた。今年度は、このプラズマジェットの構造は、交換型不安定と呼ばれるモードが励起されることによって発展していくということを明らかにしてきており、プラズマジェットの構造の本質が徐々に明らかになってきている。また、太陽物理においては太陽フレアという太陽表面での爆発現象について、磁気リコネクションがその原因となっているのではないかという新たな証拠が最近示された。その報告では、私が研究しているプラズマジェットの構造と非常に良く似た構造が見られるということであり、今後太陽物理学者との共同研究も検討されている。
また、最近では共同研究として、降着円盤中における磁気回転不安定の数値シミュレーションを行っており、今後の発展が期待されている。
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