太陽風・磁気圏プラズマ内におけるMHD乱流の発生

太阳风和磁层等离子体中 MHD 湍流的产生

基本信息

批准号：
02640325
负责人：
寺沢敏夫
金额：
$ 0.77万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02640325/
关键词：
電磁流体力学アルフベン波乱流プラズマ粒子加速

项目摘要

太陽風・磁気圏プラズマの様々の局面で発生する電磁流体力学的(MHD)乱流について解析的手段ならびに数値実験の手法を用いた理論的研究を行った。特に(1)コロナ起源の大振幅MHD波動の非線型崩壊過程とそれに伴う太陽風の加速・加熱機構を解明したこと,(2)磁気圏境界面で発生するケルビン・ヘルムホルツ不安定性に伴う粒子輸送効果を見積ったこと,(3)準平行衝撃波に伴う粒子加速効果の物理的機構を明らかにしたこと,の3点が本年度の主要な成果である。(1)これまで乱流状のアルフベン波は崩壊不安定に対し安定であるとの理論的結果が広く受け入れられていたが,実は太陽近傍の低β領域(βは音速とアルフベン速度の比の自乗である)ではこの結果は当てはまらず,アルフベン波が崩壊過程により効果的にプラズマにエネルギ-を渡すことを示した。この結果は,電磁流体シミュレ-ションの手法により,大振幅の乱流状アルフベン波の非線型発展を追跡して得られたものである。(2)この不安定性についてはこれまで電磁流体近似のもとで扱われてきたが,現実の磁気圏境界面の厚さはイオンのサイクロトロン半径の数倍程度にも薄くなるから,近似の精度は明らかでなかった。以前の我々のグル-プで開発したハイブリッド・シミュレ-ション・コ-ドを2次元化しケルビン・ヘルムホルツ不安定性の扱いを可能とした。有限サイクロトロン半径の効果により,速いイオンの渦輸送が起きることを見いだしている。(3)独マックスプランク研究所のグル-プと共同で研究を進めている。我々は理論解析を担当しおり,独のグル-プがシミュレ-ションで見いだしたイオンの異常加速過程がサイクロトロン低調波共鳴の概念によって説明できることを示した。(発表準備中)

我们对太阳和磁球等离子体的各个方面产生的电磁流体力学（MHD）进行了理论研究。特别是（1）了解电晕起源的非线性崩溃以及太阳风的加速度以及伴随伴随的伴随的伴随电晕后果的加热机构，（2）粒子传输效果在磁区域的三个主要结果中发生的CERBIN Helmholtz的不稳定性是引用和（3）与准平行冲击波相关的粒子加速度效应的物理机制。（1）理论上的湍流α波在塌陷不稳定性方面是稳定的，已被广泛接受，但实际上，太阳附近的低-β区域（β是β和alfben速度的比率。骑行，该结果不适用，并且在塌陷过程中，藻类波更有效地将能量传递给了血浆。通过通过电磁流体模拟方法跟踪宽度宽度的湍流湍流的非线性发展获得了该结果。（2）这种不稳定性已在电磁流体的图像下进行处理，但是实际磁区域边界的厚度比离子回旋子半径薄几倍，因此近似精度是近似的准确性。在我们以前的大师中开发的混合动力Simula-she-koded混合动力Sim-kodo使得治疗Kelvin Helmholtz的不稳定性成为可能。它发现，由于有限的回旋子半径的影响，快速离子 - 涡流传输发生。（3）我们正在与德国麦克斯板块研究所共同研究进行研究。我们负责理论分析，表明在模拟传说中发现的古鲁古鲁（Guru Guru）的异常加速过程可以通过回旋子低音共振的概念来解释。（准备公告）