宇宙空間プラズマ中の中間衝撃波の構造と安定性

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これまで宇宙空間プラズマ中に存在し得るか否か、活発な議論がなされてきた磁気流体中間衝撃波の構造とその安定性に関して、理論および数値計算により詳細な議論を行った。また、その成果を論文および国際シンポジウムにおける2件の招待講演(国際地球測地学会総会1995夏、1995秋トリエステ夏の学校)および国内学会による発表等により世に問い、また内外の研究者との研究連絡を行った。以下に、本研究の今年度における主要な成果を記述する。中間衝撃波の安定性:従来「発展性条件」を満たさないために存在し得ないと考えられてきた磁気流体中間衝撃波が、いかに小さくとも散逸過程を含む媒質中であれば、散逸波動による自由度のために安定に存在し得ることを示した。また一般に、衝撃波がある臨界角を越えて入射する波動との相互作用によって、波動の振幅が無限小であっても不安定化する「臨界角のパラドックス」が、同様に、散逸波動の自由度を考慮することにより解消する事を示した。衝撃波を含む系における最小散逸原理:中間衝撃波と上流域波動の相互作用の結果生じる下流域波動(散逸波動を含む)の相対振幅を最少散逸原理より導いた。この結果を、衝撃波の遷移長と上流域波動の波長との比をパラメータとして、数値計算により求め、最少散逸原理が系の発展をどの程度記述しているかを議論した。磁気再結合過程との関連:特に非対称磁気再結合過程に伴って中間衝撃波が生じる可能性を理論的に検討した。