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Theoretical explanation of the coronal heating and solar wind acceleration based on wave modeling

基于波浪模型的日冕加热和太阳风加速的理论解释

基本信息

批准号：
17J07108
负责人：
庄田宗人
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

大きな研究課題である太陽風駆動メカニズムの解明に向け、本年度は基礎物理過程の研究を行った。太陽風の最も標準的なモデルでは、磁気流体波動の持つ運動量やエネルギーをもとに高温・高速な太陽風が形成されると考えられている。この際、特に波動のエネルギーを熱エネルギーに変換する過程において非線形過程が重要な役割を果たす。太陽表面で励起された波動が上空でどのような非線形状態に達するかが太陽風の質量・速度を決定するわけである。このように太陽風駆動において乱流の重要性が広く認識されているにも関わらず、乱流の基礎的性質の理解は未だに十分ではない。太陽風の乱流は磁場と相互作用し（磁気流体）、圧縮性が高く、非一様非等方であるため、通常の乱流理論をそのまま適用できず、その理解には直接数値計算を必要とするためである。このような研究背景のもと、私は太陽風乱流の圧縮性に注目し、その基礎物理過程を数値シミュレーションを用いて研究した。これまで多くの研究で乱流の圧縮性は無視されて来たが、速度擾乱が音速と同程度になりうる太陽風乱流では圧縮性を無視することはできない。実際数値シミュレーションの結果、これまで重要とみなされてこなかった減衰不安定(parametric decay instability)が太陽風乱流で重要な役割を果たすことを発見した。重要性とは具体的には以下のとおりである。まず太陽風中では大きな密度擾乱が生成されるが、減衰不安定により観測される性質が説明できることを示した。さらに減衰不安定を介して乱流の新たなエネルギー輸送過程（位相混合）が生じることも示した。これらの研究は二本の査読付き欧文学術誌に掲載され、海外研究会を含む多くの学会で発表し、三度の受賞につながるなど高く評価された。

This year, we will conduct research on fundamental physical processes. Solar wind is the most standard, and the magnetic fluid ratio is the most stable. In this case, the ratio of heat transfer process to nonlinear process is important. The sun's surface excitation ratio determines the mass and velocity of the solar wind. The importance of solar wind turbulence is widely understood, and the fundamental nature of turbulence is not fully understood. Solar wind turbulence and magnetic field interaction (magnetic fluid), high compression, non-uniformity, non-equivalence, general turbulence theory, application, understanding, direct numerical calculation necessary The background of this study is to study the compression of solar wind turbulence and its fundamental physical processes. This study focuses on the compression properties of turbulence regardless of the speed of sound and the solar wind turbulence regardless of the compression properties. The results of the numerical simulation show that the solar wind turbulence is important to the attenuation instability. The importance of concrete A large density disturbance in the solar wind is generated, attenuated, unstable, measured, and explained. A new process of transport (phase mixing) occurs in the presence of turbulence. This research is published in the academic journal of Owen, and the overseas research association includes many academic institutions, and the third award is highly evaluated.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Anisotropic Magnetohydrodynamic Turbulence Driven by Parametric Decay Instability: The Onset of Phase Mixing and Alfv?n Wave Turbulence

参数衰变不稳定性驱动的各向异性磁流体动力湍流：相混合和 Alfv?n 波湍流的开始

DOI：
10.3847/2041-8213/aac50c
发表时间：
2018
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
Shoda Munehito;Yokoyama Takaaki
通讯作者：
Yokoyama Takaaki

High-frequency Spicule Oscillations Generated via Mode Conversion

DOI：
10.3847/1538-4357/aaa54f
发表时间：
2018-01
期刊：
The Astrophysical Journal
影响因子：
0
作者：
M. Shoda;T. Yokoyama
通讯作者：
M. Shoda;T. Yokoyama

Three-simensional, self-consistent MHD simulation of the solar wind acceleration

太阳风加速三维自洽MHD模拟

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shoda Munehito;Yokoyama Takaaki;庄田宗人;庄田宗人;Munehito Shoda;Munehito Shoda
通讯作者：
Munehito Shoda

太陽風の三次元磁気流体直接数値計算

太阳风三维磁流体动力学直接数值计算

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shoda Munehito;Yokoyama Takaaki;庄田宗人;庄田宗人;Munehito Shoda;Munehito Shoda;庄田宗人
通讯作者：
庄田宗人

太陽風の三次元磁気流体シミュレーション

太阳风三维磁流体动力学模拟

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Shoda Munehito;Yokoyama Takaaki;庄田宗人;庄田宗人;Munehito Shoda;Munehito Shoda;庄田宗人;Munehito Shoda;Munehito Shoda;庄田宗人;庄田宗人;Munehito Shoda;庄田宗人
通讯作者：
庄田宗人