斜め衝撃波における統計的粒子加速過程

斜激波中粒子加速过程的统计

基本信息

批准号：
07247206
负责人：
寺沢敏夫
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1995
资助国家：
日本
起止时间：
1995 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07247206/
关键词：
粒子加速宇宙線起源宇宙プラズマ電磁流体衝撃波

项目摘要

衝撃波粒子加速機構に関し以下の研究を行った。斜め速進衝撃波,および垂直速進衝撃波における統計的粒子加速過程について非相対論的衝撃波に対する統計加速のモンテカルロ・シミュレーションコードをを相対論的な場合に拡張した。衝撃波ドリフト加速過程は基本的な過程であるにもかかわらず、その過程による結果を統計加速結果と分離することが困難であった。このためドリフトの効果と統計加速効果の定量的見積もりに関し議論が決着していなかった。我々は最近のGEOTAIL衛星の地球定在衝撃波の観測の中から、ドリフト加速効果を分離できる例を発見しこの議論に決着をつけることを可能にした(平成7年12月のアメリカ地球物理学連合秋の学会にて報告。論文準備中)。これまで衝撃波による電子の加速過程については、地球付近での観測例が乏しく、実証的裏付けを欠いていた。われわれは太陽フレア起源の惑星間空間衝撃波の通過時(1994年2月21日)に電子加速の典型例が見られることを指摘し、その詳細な解析を行った。我々の結果は電子についても衝撃波統計加速理論を適用できることを示す(平成7年9月のローマ宇宙線国際会議にて発表)。地球磁気圏尾部における遅進衝撃波による統計的粒子加速過程の可能性を検討し,粒子のエネルギースペクトル形状,加速効率、特に被加速粒子のエネルギースペクトルの上限を求めた。

下面对冲击波质点加速机理进行研究。针对倾斜和垂直冲击波中的统计粒子加速过程，将非相对论性冲击波统计加速的蒙特卡罗模拟代码扩展到相对论性情况。尽管冲击波漂移加速过程是一个基本过程，但很难将该过程的结果与统计加速结果分开。因此，关于漂移效应和统计加速效应的定量估计的争论尚未解决。我们发现了一个例子，其中漂移加速效应可以与 GEOTAIL 卫星最近对地球静止冲击波的观测分开，从而有可能解决这一争论（美国地球物理联盟，1995 年 12 月）（在秋季会议上报告，论文正在准备中）。到目前为止，对地球附近冲击波引起的电子加速过程的观测还很少，也缺乏经验支持。我们指出了在太阳耀斑产生的行星际激波通过时（1994年2月21日）观察到电子加速的典型例子，并进行了详细分析。我们的结果表明，冲击波统计加速理论也可以应用于电子（1995 年 9 月在罗马国际宇宙射线会议上提出）。我们研究了地球磁尾中慢冲击波引起的统计粒子加速过程的可能性，并确定了粒子的能谱形状、加速效率，特别是加速粒子的能谱上限。