Hall磁気流体力学における三次元コヒーレント構造の発展【JST・京大機械翻訳】

Bora Kamlesh; Bhattacharyya Ramit; Smolarkiewicz Piotr K.

プレプリント

J-GLOBAL ID：202202214662622790 整理番号：21P0059886

Hall磁気流体力学における三次元コヒーレント構造の発展【JST・京大機械翻訳】

Evolution of three-dimensional coherent structures in Hall magnetohydrodynamics

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発行年： 2020年11月09日プレプリントサーバーでの情報更新日： 2020年11月09日
JST資料番号： O7000B 資料種別：プレプリント
記事区分：プレプリント発行国：アメリカ合衆国 (USA) 言語：英語 (EN)

※このプレプリント論文は学術誌に掲載済みです。なお、学術誌掲載の際には一部内容が変更されている可能性があります。

本研究は,イオン慣性長さスケールのオーダーで高速磁気再結合を受ける物理系を探索するために,Hall磁気流体力学(HMHD)-重要性を含む計算モデルEULAG-MHDを拡張した。事例は,磁気圏,磁気尾部および実験室プラズマにおける再結合に伴う太陽過渡現象を含む。本論文では,一方向正弦波磁場で開始するHall強制項の有無における陰的大規模渦シミュレーションの2つの異なる集合の結果について文献を記した。また,コードをベンチマークするHMHDシミュレーションは,その二次元(2D)対応物上の三次元(3D)進化の複雑性を強調する。磁気再接続はHMHDにおいて有意に早かった。重要なことは,Hall項によって発生する磁場は,任意の固有対称性を破壊し,最終的に発展3Dを作ることである。得られた3D再結合は磁束ロープと磁束管を発達させる。再結合面に投影して,ロープと管は磁気島として現れ,その後,二次島に壊れ,最終的に合体してX型中性点を生成した。これらの知見はHMHDの理論および現代のシミュレーションと一致し,従ってEULAG-MHDモデルの拡張を検証した。第2のセットは,コロナ過渡現象の理解において,剪断磁気アークから,新しいシナリオで,磁気フラックスロープの生成と上昇に及ぼすHall強制の影響を探究した。ロープは中間の複雑な構造を通して進化し,最終的には再結合のために局所的に破壊する。面白いことに,破壊はHall項の存在下でより早く起こり,再結合に好ましい磁気トポロジーをもたらすより速い動力学を示す。【JST・京大機械翻訳】

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磁気圏 , 電磁流体力学 , プラズマ流,プラズマの電磁流体力学

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