[P-EM11] Frontiers in solar physics

[PEM11-P07] 太陽風中での温度異方性を考慮したアルヴェン波の崩壊不安定性の現実的な動径方向発展

*佐口 隼斗¹、川面 洋平^2,1、庄田 宗人³、加藤 雄人¹ (1.東北大学大学院理学研究科地球物理学専攻、2.宇都宮大学データサイエンス経営学部、3.東京大学大学院理学系研究科地球惑星科学専攻)

キーワード：太陽風、コロナ、パラメトリック崩壊不安定性、温度異方性、膨張

コロナ加熱や太陽風加速の源としてアルヴェン波という磁気流体波動が注目されている。実際に太陽風中ではアルヴェン波は乱流として観測されている (e.g., Zank et al., 2022, Zank et al., 2024)。Shoda et al., (2019) は圧縮性波動を含めたアルヴェン乱流による太陽風加速の数値計算を行い、結果としてアルヴェン波のパラメトリック不安定性（Parametric Decay Instability; PDI） が太陽風乱流の成長に本質的に重要な物理過程であることを示した。多くのPDIの先行研究では温度異方性を考慮しないMHDモデルが使われてきたが、Tenerani et al. (2017) は初めて温度異方性を考慮したMHDモデルであるChew-Goldberger-Low（CGL）モデルを用いて温度異方性がPDIに与える影響を調べた。しかし、そこでの計算において動径方向の物理量の変化は考慮しておらず、太陽風中でPDIがどう変化していくかは詳細に調べられなかった。
本研究では様々な想定での動径方向の物理量の変化を考慮して、太陽風中でのPDIがどう変化していくかを線形成長率を求めることにより考察した。温度異方性が考慮に入っていないMHDモデルと考慮に入れているCGLモデルの2つの線形解析の比較によって調べた。結果として、断熱膨張かつ磁場と密度がR^-2かつ親波の振幅がWKB的に発展するような物理量の変化では、PDIの最大成長率はMHDモデルと比べてCGLモデルの方が太陽から離れるにしたがい早く減少する結果となった。これにより、断熱膨張において温度異方性を考えることはPDIの動径方向発展を考える上では大きな違いを生むことが分かった。また、より現実的な太陽風を考えるために、Meng et al., (2015) によるMHDモデルに基づく温度異方性の動径方向分布と、Huang et al., (2020)により示されたParker Solar Probeによる磁場と密度の観測結果に基づいて最大成長率を求め、PDIの動径方向発展を考えた。その結果、温度異方性によってPDIの成長率は増加し、太陽から離れるに従いその値は断熱膨張と比べて緩やかに減少する結果となった。これにより、太陽風中のPDIの動径方向発展において温度異方性は成長率の増大や動径方向発展に影響を及ぼすことが示された。