[P-EM37_30PO1] 磁気圏構造とダイナミクス

[PEM37-P07] 2-1/2次元粒子シミュレーションで得られたDipolarization Frontの時間発展及びダイポール領域との相互作用

*内野 宏俊¹、町田 忍² (1.京都大学大学院理学研究科地球惑星科学専攻 地球物理学教室、2.名古屋大学太陽地球環境研究所)

キーワード：サブストーム, ダイポラリゼーションフロント, ダイポラリゼーション

地球磁気圏尾部における磁気リコネクションによって発生する、B_zの増大(北向き磁場成分)を伴う地球向きのBursty Bulk FlowはDipolarization Front (DF)と呼ばれる。サブストーム発生機構の1つであるNear Earth Neutral Lineモデルの描像では、DFがダイポール領域を圧縮し、かつ自身がダイポール領域と尾部電流層領域の境界付近でFlux Pileup を起こすことで、磁気圏夜側の広い範囲でB_zが増大する(Dipolarization)と考えられている。DFの物理的構造に関する人工衛星観測は数多く存在するものの、プラズマ粒子シミュレーションを用いてDFがダイポール領域付近まで到達した場合について調べた研究は行われていない。
　そこで本研究では、地球磁気ダイポールに似た形状の磁場配位と、電流層により引き伸ばされた磁場配位をつなげた初期条件において、空間2次元の粒子シミュレーションを行った。そのような電流層の中で磁気リコネクションを発生させ、それにより生じたB_zを伴う地球向きのプラズマ流がダイポール領域付近に到達するまでの時間発展を調べた。
　その結果、本シミュレーションでは、ダイポール領域とB_zがPileupした領域の中間に、B_zがほとんど上昇しない領域が形成された。これは、(1) 地球向きのプラズマ流が電流層中のプラズマをダイポール領域と電流層境界付近に蓄積させ、(2)蓄積したプラズマの圧力によってプラズマ流自身が減速を受け、(3) 境界付近から比較的尾部側にB_zがPileupしたためと考えられる。この結果は、DF が磁気圏夜側で広域にB_zを増大させるという、一般的に考えられているDFの効果とは異なるものである。今回の場合、空間を2次元に設定したために、ダイポール領域と電流層境界に蓄積したプラズマがY方向(東西方向)に抜けることができなくなり、そのようなB_zが上昇しない領域が形成されたと推測される。その他にも、本発表ではDF周辺の粒子速度分布や密度分布などについて、先行研究の観測結果と比較を行いながら考察を行う。