垂直衝撃波下流での2次フェルミ加速過程の可能性

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無衝突衝撃波下流では、一般にプラズマの温度が磁場に垂直方向と平行方向とでは異なり、温度異方性を持つことが予想される。等方温度のプラズマへの移行は、温度異方性に起因するプラズマ不安定により電磁波が励起され、その電磁場と荷電粒子との散乱過程により行われる。衝撃波下流で形成された温度異方性を有するプラズマは、ゆっくりとした時間スケールで等方温度のプラズマに移行していく。この衝撃波下流の遷移領域では、温度異方性を有するプラズマ中で電磁波が励起され、その波による2次フェルミ加速過程も非熱的高エネルギー粒子形成には重要であると考えられる。まず本年度は、衝撃波の形状(衝撃波上流での、マッハ数、磁場と衝撃波面のなす角度、プラズマ・ベータ値)により、どの程度の温度異方性が期待されるのか、また、その温度異方性の下でどのような電磁波が励起されるかを考察した。まず、衝撃波下流での温度異方性を評価するために、CGL近似(Chew-Goldberger-Low近似)に散逸項を付加して、すべて磁場に平行方向にエネルギー散逸が起きた場合と、逆にすべて垂直方向にエネルギー散逸があった場合の両極端の場合に限って研究を行った。更にその結果を用いて、温度異方性による電磁波の励起される成長率を評価した。