[P-EM10] Dynamics of Magnetosphere and Ionosphere

[PEM10-P14] 衝突性３流体モデルから導かれる磁気圏-電離圏結合系の物理描像

*樋口 颯人¹、吉川 顕正¹ (1.九州大学)

キーワード：磁気圏電離圏結合系、非静電仮定、３流体(イオン-電子-中性大気)

これまで磁気圏-電離圏結合系におけるシミュレーション研究は、電離圏を境界値とした磁気圏を静電仮定に準じて計算するのが主流だった。しかし、我々のオーロラ電子加速機構研究において、静電仮定を取っ払い、磁気圏と電離圏の両方をマルチスケールに解くことで、電子加速を担う平行電場が自然と発生することがわかった。この時、最大電子加速領域の高度は、電離圏からの応答を考慮することによってより忠実な位置となる。そのため、我々は２流体(イオン,電子)から３流体(イオン,電子,中性大気)に拡張することで、電離圏応答を自己無頓着に再現する手法をとった。これによって、観測事実[A. Morioka,2009]と一致する電子加速領域高度を再現する事ができた。
我々は、静電仮定を取り払い、誘導効果を含める動的なローレンツゲージ条件を追加した。これを踏まえた３流体-電磁場相互作用の理論体系は未だ確立されていない。そこで、我々の次のステップとして、３流体モデル及び衝突性Hall-MHDの理論構築を行なった。これにより、複雑化したシミュレーション結果を理論的側面から検証した。
今回の発表では、３流体モデル及び衝突性Hall-MHDの理論体系を解説し、事前に計算したオーロラ電子加速シミュレーション結果を用いて理論的検証を行う。