プラズマ噴射による磁気圏拡大現象におけるイオン粒子効果の定量評価
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概要
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The steady state of dipolar magnetic field expansion is examined by injecting a plasma jet from the center of the dipolar magnetic field (magnetic inflation). An effective magnetic inflation is essential for the realization of a magneto plasma sail (MPS), which produces a propulsive force by the interaction between the solar wind and an artificial dipolar magnetic field that is inflated by the plasma jet injected from the spacecraft. During the process of magnetic inflation, the finite Larmor radius effect is of practical significance since rL/LB is considerably greater than unity in a region far from the center of the dipolar magnetic field. The simulation result obtained using the ideal magnetohydrodynamics (MHD) model is overestimated, namely, it shows that the inflated magnetic field decays according to |B| ∝ r -2.0 since the magnetic field is frozen into the plasma jet. In comparison with the MHD result, the results obtained using the hybrid particle-in-cell code are more accurate. These results show that the inflated magnetic field decays according to |B| ∝ r -2.3 under the condition βin = 1 since the finite ion Larmor radius effect decreases the flow of magnetic flux with respect to the flow of plasma jet.
- 社団法人 日本航空宇宙学会の論文
- 2009-07-05
著者
-
船木 一幸
JAXA-ISAS
-
山川 宏
京大生存研
-
梶村 好宏
Kyushu University
-
船木 一幸
宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究本部
-
篠原 育
宇宙航空研究開発機構情報計算工学センター
-
中島 秀紀
九州大学総合理工学研究院
-
船木 一幸
Isas Jaxa
-
山川 宏
京都大学生存圏研究所
-
梶村 好宏
京都大学生存圏研究所
-
西田 浩之
東京農工大学共生科学技術研究院
-
臼井 英之
神戸大学工学研究科
-
臼井 英之
Kobe University Jst Crest
-
篠原 育
Isas Jaxa Jst Crest
-
篠原 育
宇宙航空研究開発機構(jaxa)宇宙科学研究本部(isas)宇宙科学情報解析センター(plainセンター)
-
中島 秀紀
九州大学大学院総合理工学研究院
-
中島 秀紀
九大総理工
-
船木 一幸
宇宙航空研究開発機構
-
臼井 英之
京大 生存圏研
-
西田 浩之
東京農工大
-
中島 秀紀
九州大学総合理工学研究科
-
梶村 好宏
宇宙航空研究開発機構
-
篠原 育
宇宙航空研究開発機構
-
山川 宏
(株)富士通研究所ソフトウェアシステム研究所
-
中島 秀紀[他]
九州大学総合理工学研究科
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