動的ペチェック過程のメカニズム解明によるリコネクション高速化問題の解決

阐明动态Pecheque过程机制解决加速重连问题

• 批准号: 16J06873
• 负责人: 柴山 拓也
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J06873/
• 关键词: 太陽フレア; 磁気リコネクション; プラズマ物理学; EUVST; 太陽物理学; 電離非平衡過程; 分光観測; プラズマ物理; 太陽物理; プラズモイド

太陽コロナでは磁気リコネクションにより太陽フレア爆発が引き起こされる。この過程は望遠鏡や分光器を用いてリモートセンシングにより観測され、米国のSDO衛星や日本のHinode衛星は紫外線域において鉄イオン等が放出する電磁波を観測する。これにより太陽コロナでの温度や速度などの物理パラメータを導出することができるが、この際に各イオンが電子温度に応じた電離平衡状態になっていることを仮定している。コロナの典型的なパラメータでは磁気リコネクションなどで加熱を受けてから電離平衡に達するまでに約100秒かかる。日本の次世代太陽観測衛星Solar-C_EUVSTでは秒以下の時間分解能で分光観測を行うことが計画されており、電離平衡に至る過程を観測することで新たな知見が得られることが期待されている。本年度はこの式をMHD方程式系と同時に解くシミュレーションコードを作成した。このようなシミュレーションは太陽物理学において前例がなく、世界初である。このシミュレーションコードを用いた研究により我々は太陽フレアにおける磁気リコネクション観測においてプラズモイドがどのように観測されるかを明らかにした。また、分光観測からプラズマ温度を推定する際に一定サイズより小さなプラズモイドは電離平衡が仮定できないことを明らかにした。このシミュレーションコードを用いた研究はでSolar-C_EUVSTの科学検討や初期データの解釈に大きく貢献できる成果だと考えられる。

The sun's rays are reflected in the sun's rays. This process involves the detection of electromagnetic waves emitted by telescopes, spectroscopes, SDO satellites of the United States and Hinode satellites of Japan in the ultraviolet region. The temperature and velocity of the solar system are derived from the temperature and velocity of the electron and the ionization equilibrium state is determined. A typical example of this is the heating and ionization equilibrium, which takes about 100 seconds. Japan's next-generation solar observation satellite Solar-C_EUVST has a time resolution energy of less than one second, a spectroscopic measurement, and a new knowledge of the process from ionization equilibrium to measurement. This year, the MHD equation was developed simultaneously. This is the first time in solar physics that the world has ever known. The research on the application of this new technology has made it possible for us to study the application of this new technology. When the temperature is estimated, the ionization equilibrium is determined. The research on the application of this system has been carried out in Solar-C_EUVST scientific research.

项目成果

電離非平衡過程を取り入れたプラズモイドリコネクションシミュレーション

结合电离非平衡过程的等离子体重连接模拟

• 发表时间: 2018
• 作者: 柴山拓也;草野完也;三好隆博;柴山拓也
• 通讯作者: 柴山拓也

プリンストンプラズマ物理研究所(米国)

普林斯顿等离子体物理实验室（美国）

太陽研連シンポジウム

太阳研究所研讨会

• 发表时间: 2019
• 作者: Shibayama Takuya;Kusano Kanya;Miyoshi Takahiro;Bhattacharjee Amitava;柴山拓也
• 通讯作者: 柴山拓也

プラズモイド高速リコネクションにおける動的ペチェック過程の役割

动态 Pechek 过程在等离子体快速重连接中的作用

• 发表时间: 2016
• 作者: 柴山拓也;草野完也;三好隆博;Grigory Vekstein
• 通讯作者: Grigory Vekstein

Fast magnetic reconnection supported by sporadic small-scale Petschek-type shocks

零星小规模 Petschek 型冲击支持的快速磁重联

• DOI: 10.1063/1.4934652
• 发表时间: 2015
• 期刊: Physics of Plasmas
• 影响因子: 2.2
• 作者: Takuya Shibayama,Kanya Kusano;Takahiro Miyoshi;Takashi Nakabou;Grigory Vekstein
• 通讯作者: Grigory Vekstein