非対称磁気リコネクション磁気流体モデルの観測的実証

1.　二次元非対称磁気リコネクション数値計算の総括　二次元非対称磁気リコネクションの数値計算結果をより一般的な磁場の非対称性とシア磁場を共に考慮した物理環境において総括した。主な具体的な成果として、１）プラズモイド前面に形成される衝撃波は、磁場非対称度とシア角度に大きく依存し、一定の大きさ以上になると形成されなくなる。２）プラズモイドは電流層に対して非対称に形成され、より長い側のプラズモイドに接触不連続面が形成される。３）磁気リコネクション率の磁場非対称度およびシア角度依存性を明らかにした。2.　GEOTAIL衛星データを用いた昼側地球磁気圏境界環境の時空間変動の調査　簡単のため計算領域全体に等温仮定を主に用いてきたが、典型的な磁気シースプラズマは低温高密度であることが知られている。より現実的な環境に適用するため、GEOTAIL衛星の観測データを用いて非対称磁気リコネクション環境の時空間変動を調査した。その結果、短期的な変動と変動幅の東西方向の依存性を示した。3.　THEMIS衛星データを用いた昼側地球磁気圏境界における非対称磁気リコネクション構造　数値計算結果を検証するため、磁気圏境界層内の観測を行うのに十分な時空間解像度を持つTHEMIS衛星群の観測データを用いた。リコネクションジェットを観測したイベントを同定し、磁場反転時刻を基準にすることで、リコネクション構造内の衛星の通過領域を特定することに成功し、逆に言えば、数値計算結果の検証を行うことに成功した。4.　三次元非対称磁気リコネクション数値計算　三次元数値計算では、現実に近い有限長の磁気リコネクション線を取り扱うことができる。この有限長の効果により、初期電流層プラズマから構成されるプラズモイドコアとそれを覆うプラズモイドの拡がりの違いを示し、二次元計算では説明できなかった観測特徴を説明することに成功した。

1.　二次元非対称磁気リコネクション数値計算の総括　二次元非対称磁気リコネクションの数値計算結果をより一般的な磁場の非対称性とシア磁場を共に考慮した物理環境において総括した。主な具体的な成果として、１）プラズモイド前面に形成される衝撃波は、磁場非対称度とシア角度に大きく依存し、一定の大きさ以上になると形成されなくなる。２）プラズモイドは電流層に対して非対称に形成され、より長い側のプラズモイドに接触不連続面が形成される。３）磁気リコネクション率の磁場非対称度およびシア角度依存性を明らかにした。2.　GEOTAIL衛星データを用いた昼側地球磁気圏境界環境の時空間変動の調査　簡単のため計算領域全体に等温仮定を主に用いてきたが、典型的な磁気シースプラズマは低温高密度であることが知られている。より現実的な環境に適用するため、GEOTAIL衛星の観測データを用いて非対称磁気リコネクション環境の時空間変動を調査した。その結果、短期的な変動と変動幅の東西方向の依存性を示した。3.　THEMIS衛星データを用いた昼側地球磁気圏境界における非対称磁気リコネクション構造　数値計算結果を検証するため、磁気圏境界層内の観測を行うのに十分な時空間解像度を持つTHEMIS衛星群の観測データを用いた。リコネクションジェットを観測したイベントを同定し、磁場反転時刻を基準にすることで、リコネクション構造内の衛星の通過領域を特定することに成功し、逆に言えば、数値計算結果の検証を行うことに成功した。4.　三次元非対称磁気リコネクション数値計算　三次元数値計算では、現実に近い有限長の磁気リコネクション線を取り扱うことができる。この有限長の効果により、初期電流層プラズマから構成されるプラズモイドコアとそれを覆うプラズモイドの拡がりの違いを示し、二次元計算では説明できなかった観測特徴を説明することに成功した。