51探花

【本学研究者情报】

〇【研究当时】流体科学研究所　客员准教授　横井喜充

【発表のポイント】

• NASAの太阳探査机「パーカー?ソーラー?プローブ」(Parker Solar Probe; PSP)の観測データを用い、太陽風の中で磁場の「ねじれ」「渦」「結びつき」を示す磁気ヘリシティーが、時間とともに大きな構造へと成長していく現象を世界で初めて直接捉えました。
• この磁場の「渦」の大きさの成長が、太陽風プラズマを個々の粒子の集まりとして扱えるミクロなスケール（kinetic scale)と、流体として扱えるマクロなスケール（MHD scale)の「境界领域」で起きていることを発见しました。従来の物理学の枠组み（カスケード理论）では説明できない未知のスケール领域であり、プラズマ乱流の理论を拡张する画期的な発见です。
• 乱流输送の基础理论の発展により、骋笔厂障害や送电网の停电を引き起こす「宇宙天気」の高精度な予测や、将来のクリーンエネルギーとして期待される「核融合発电」でのプラズマ安定化技术への贡献が期待されます。

【概要】

ブラウンシュヴァイク工科大学理论物理学研究所（ドイツ）の成田康人教授と饭泽正登実教授代理、东京大学大学院理学系研究科の横井喜充客员共同研究员（兼：东北大学流体科学研究所客员准教授（研究当时））、九州大学大学院総合理工学研究院の松清修一教授（兼：大阪大学レーザー科学研究所招へい教授）らによる１０カ国からなる国际研究チーム（日?独?スウェーデン?豪?米?仏?伊?ルーマニア?ブラジル?ジョージア）は、太阳から吹き出す「太阳风」（注1）において、磁场のねじれ构造を示す「磁気ヘリシティー」（注2）が大きな构造へ成长していく现象を世界で初めて観测しました。

本研究は、粒子の集合としての性质と流体としての性质が交差する境界领域で、磁场の「涡」が自ら大きな构造を作っていくことを示しました。乱流输送の基础理论に影响を与えるこの成果は、宇宙天気の精度向上や次世代エネルギーである核融合炉の制御に大きく贡献することが期待されます。

太阳探査机「パーカー?ソーラー?プローブ」
Image credit: NASA/Johns Hopkins APL/Steve Gribben

【用语解説】

（注1）太阳风
太阳の表面（コロナ）から宇宙空间へ向かって絶え间なく吹き出している、超高速（秒速数百办尘）の电离気体（プラズマ）の流れ。地球近傍を含む太阳圏全体に広がっており、地球の磁気圏とぶつかることでオーロラを引き起こすほか、その激しい変动が「磁気嵐」として地上や卫星の社会インフラに大きな影响を及ぼす。

（注2）磁気ヘリシティー
磁场がどれくらいねじれたり、からみ合ったりしているかを示す物理量。电気抵抗や磁场の漏れがない理想的な环境では変化せずに保たれる（保存量である）性质があり、実际の太阳风においてもきわめて崩れにくい「顽健な」保存量として振る舞うことが知られている。磁场が持つ构造の安定性やエネルギーの保持に深く関わっている。

【论文情报】

雑誌名：The Astrophysical Journal Letters (ApJL)
題　名：Nonlocal Evolution of Magnetic Helicity across the Magnetohydrodynamic-Kinetic Interface
著者名：Masatomi Iizawa, Yasuhito Narita, Tommaso Alberti, Stuart D. Bale, Axel Brandenburg, Abraham C.-L. Chian, Horia Comi?el, Shuichi Matsukiyo, Nobumitsu Yokoi （独機関所属者以外はアルファベット順）
顿翱滨：

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

东北大学流体科学研究所　国际研究戦略室（広报）
罢别濒：022-217-5873
贰-尘补颈濒：颈蹿蝉-办辞丑辞*驳谤辫.迟辞丑辞办耻.补肠.箩辫（*を蔼に置き换えてください）