宇宙プラズマ中の大規模渦運動におけるスケール間結合効果について

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本年度も引き続き宇宙空間に発生する大規模渦の構造について、2流体シミュレーションを用い研究した。昨年度までの研究によって、渦内に発生する磁気リコネクションが渦の構造を決定的に支配することが分かっており、本年度は(1)渦内で発生する磁気リコネクションの分類、(2)磁気リコネクションが渦の内部で起こる条件について系統的に調べた。結果としてまず、渦内で発生する磁気リコネクションは2種類あることが分かった。そのうち1種類は渦の内部にプラズマの混合を引き起こし、このプラズマ混合が地球磁気圏脇腹で発生するプラズマ混合を解く鍵になることを示した。また、この内容を国際学術誌に発表した。次に、2種類の渦内磁気リコネクションの発生条件を系統時に調べ、どのような条件で大規模渦が発生するとどの種類の磁気リコネクションが誘発され結果として渦の構造がどうなるのか、について系統的にまとめることに成功した。この結果は学位論文として発表し、現在国際学術誌に投稿するために準備を進めている。また、この結果は1つの国際会議で発表し、2つの国内学会でも発表した。さらに大規模な渦構造について知るため、渦が多数並んで発生し合体成長するさらに大きな領域を考えた場合についても研究を行った。その結果、上記の2種類の渦内磁気リコネクションが渦の合体成長にも大きく影響を及ぼすことが分かった。具体的には、1種類の渦内磁気リコネクションは渦の合体成長を抑制する性質がり、もう1種類は渦の合体成長を助長させる性質を持つことが分かった。この内容は1つの国際会議で発表し、現在国際学術誌へ投稿するために準備中である。