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Yohkoh から Solar-B に向けての粒子加速. NAOJ 今田 晋亮. 今日の話. 今日の話のポイント 電場 Yokoho 時代にわかった粒子加速の話 太陽での粒子加速に電場がなぜ大事か Solar-B で粒子加速を議論するには何を議論すればよいか. Yohkoh が捕らえたフレア. Tsuneta et al. Loop Top Source. フレア概念図. Shibata et al 1995. 粒子加速モデル. Shimada et al 1997. Tsuneta&Naito 1998. 磁気リコネクションでの加速. - PowerPoint PPT Presentation
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高時間分解能での 磁場 Bz と高エネルギー電
子
3sec
3sec
3sec
48:43.051
48:49.508
48:41.45
高エネルギー電子の増大と磁場 Bz が強くなるのはほぼ同時。 3つの衛星ともで観測された高エネルギー電子起源は同一の磁気リコネクション起源と考えられる。つまり Bz の大きな領域が伝播して衛星に尾部側から順番に観測していると考えられる。磁場の強い領域の厚みは 3X312~1000km 程度と見積もれる。
Bz
>50.5 Electron Flux
磁気リコネクション構造における衛星の位置
09:48:32
09:48:40
09:48:48
09:48:56
磁気リコネクションの構造が時間がたつにつれて、広がっていくことがわかる。
衛星は30秒程度の時間ではほぼ静止していると考えられる。磁気中性線が尾部方向に流れていくことがわかり、その速度はおよそ100km/sec 程度である。
エネルギースペクトル
C2: γ=6.3(1.6秒後)
C3: γ=5.0(6.5秒後)
C4: γ=6.5
時間と共に磁場が強くなり、それにともなってベキが硬くなっている
40 60 80 100 120
Energy (keV)
-27
-25
-23
25
EY= VA x B z = 1.2 mV/m during reconnection
BLOBE=20 nT
NPS=0.5 cm-3
VA= 620 km/s
Y direction width ~ 1 Re
eΦ → ~ 10 keVリコネクシリコネクションョン
この環境の中でMeV近い粒子が観測されている
1. 今までの続き
磁気圏全体での断熱的運動
B
Ey~0.3mV/m
Y
X
20Re -20Re
-20Re -60R
e 3n
T 1n
T
Eyd~80kV Convection: E/BgradB drift: [myu]/B(gradB)
10keV
40keV
V perp だけで考えれば
-20Re で 40keV なら -60Re では 13keV
差が 27keV なので、 8Re までは 40keV の電子は空になってるはず
Source RegionSource Region
テスト粒子計算(モンテカルロ)
ピッチ角散乱
磁場構造Bz= αBlobe x<0
= 4αBlobex/λx + αBlobe 0< x<λx
=5αBlobe λx<x
X=0 X=λx X=2λx
Bz
1000km
15 nT
3 nT
スタート位置 終了位置
太陽では?
EY= VA x B z = 12V/m during reconnection
BLOBE=~10 G
VA= 620 km/s
Y direction width ~ 1 Re
eΦ → ~ 100 MeV