大規模電磁流体・粒子シミュレーションによる太陽フレアの3次元構造と粒子加速の研究

利用大规模磁流体动力学和粒子模拟研究太阳耀斑的三维结构和粒子加速

• 批准号: 03J04616
• 负责人: 田沼 俊一
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-03J04616/
• 关键词: 太陽フレア; 電磁流体(MHD); 磁気リコネクション; 粒子加速; 衝撃波; テアリング不女定性; 数値シミュレーション; 電磁流体シミュレーション; 硬X線; 乱流; スペース・天体プラズマ; 高エネルギー粒子

太陽フレアにおける磁気リコネクションと、磁気リコネクションによる磁気エネルギーの解放や粒子加速について、大規模電磁流体・粒子シミュレーションによって調べた。特に、太陽における磁気エネルギー解放の過程や、高温ガスや高エネルギー粒子の生成・閉じ込めの過程を、明らかにした。例えば、「インパルシブ・フレア」は硬X線を放射している。その原因となる高エネルギー粒子は、太陽フレア中の衝撃波によって作られていると考えられているが、詳しいことはは分かっていない。そこで、太陽フレアにおいて、磁気エネルギー解放の様子・衝撃波形成の様子・高エネルギー粒子生成の様子や、3次元磁場構造(乱流磁場など)による高エネルギー粒子の閉じ込めの可能性を調べた。その結果、太陽フレアでは、向きの違う磁場同士が多段階のテアリング不安定性を経ることで徐々に薄くなって最終的に速い時期リコネクションを発生することが分かった。そして、その時起こる速い磁気リコネクションの際、散逸領域におけるセカンダリーテアリング不安定性やリコネクションジェット(流出流)中のケルビンヘルムホルツ不安定性によって、リコネクションジェット中に多重衝撃波が発生することも分かった。もしこのような磁気リコネクションジェット中の多重衝撃波(条件によっては強い衝撃波[斜め衝撃波]が発生する)が実際の太陽フレア中で起こっているとすれば、粒子加速に利くはずである。また同様の現象は、地球磁気圏・ブラックホール磁気圏・原始星・プラズマ実験などでも現れるはずである。

The speed of particle acceleration is much higher than that of magnetic particles, and large-scale models are called magnetohydrodynamic particles. It is very important that the magnetic field is used to liberate the process, the high temperature is sensitive to the generation of particles, and the temperature is high. For example, I don't know if I have a hard X-ray. The reason is that the particles, the waves, the particles, the particles and the particles. The three-dimensional magnetic field (turbulent magnetic field), the three-dimensional magnetic field (turbulent magnetic field), the three-dimensional magnetic field (turbulent magnetic field), the three-dimensional magnetic field (turbulent magnetic field), the three-dimensional magnetic field (turbulent magnetic field). The result of the test, the result of the experiment, the result of the test, the result of the test result, the result of the test, the result of the test, the During the first half of the day, there is an increase in the speed of the magnetic field, in the field of communication, there is an increase in the number of patients. The multi-wave (conditional wave, oblique wave, oblique wave), particle acceleration, particle acceleration, and particle acceleration are the main components of the multi-wave. The image is the same as that of the geomagnetism, the earth's magnetic field, the primitive star, the original star, the original star.

项目成果

Numerical Examination of the Stability of an Exact Two-Dimensional Solution for Elux Pile-Up Magnetic Reconnection

Elux 堆积磁重联精确二维解稳定性的数值检验

• 发表时间: 2004
• 期刊: Astrophysical Journal 610(2)
• 作者: Hirose;S. et al.
• 通讯作者: S. et al.