傾いた磁気軸を持つ地球磁気圏における磁気リコネクション

*山藤 貴之[1], 朴 京善[1], 荻野 竜樹[1]

名古屋大学太陽地球環境研究所[1]

Magnetic reconnection in the earth's magnetosphere with dipole tilt

*Takayuki Yamato[1] ,Park Kyung Sun [1],Tatsuki Ogino [1]
Solar-Terrestrial Environment Laboratory Nagoya University[1]

The response of the earth's magnetosphere with dipole tilt to variation of the solar wind and interplanetary magnetic field (IMF) has been studied by using a three-dimensional global magnetohydrodynamic (MHD) simulation. The location of hinging distance, structure of the magnetosphere and effects of magnetic reconnection have been investigated depending on IMF Bz component.

惑星間磁場（IMF）と地球磁場の間の磁気リコネクションは、磁気圏 ダイナミックスに大きな影響を与えることが知られている。 又、観測から地磁気擾乱は、統計的に夏至と冬至で低く、春分と 秋分で高いことが知られている。この地磁気擾乱度の大小は磁気軸の 傾きに依存し、磁気軸の傾きが大きい時、昼側磁気リコネクションの 起こる割合が減少するために、地磁気擾乱が減少することをＭＨＤ シミュレーションから示した。 磁気軸の傾きの効果は、磁気中性面を地球近くで垂直方向に傾け、hinzing distance(約7Re)よりの尾部遠方で太陽風の流れに沿う 方向に変形させる。また更に、尾部断面で磁気中性面 （プラズマシート）は湾曲した形になる。 この様な特徴を持つ、傾いた磁気軸をもつ地球磁気圏において 尾部磁気リコネクションがどのように起こり、磁気圏ダイナ ミックスにおいて南北非対称性を生じさせるかを調べるために、 太陽風と地球磁気相互作用の３次元MHDシミュレーションを行った。 数値計算法としてはＭＨＤ方程式とMax well方程式を初期値 境界値問題としてModified Leap flog法で解いた。 磁気軸が傾いている場合、太陽風とIMF Bzの変化に伴う磁気圏尾部 リコネクションの発展過程やヒンジングポイント(hinzing distance)の位置の変化を詳しく調べた。 北半球が夏で、IMF Bzが南向きの時は、磁気圏尾部のプラズマシート は尾方向へ伸び、ヒンジングポイントは地球から約7Reの位置で、 太陽と地球をむすぶ線より北側へずれている。 IMF Bzが北向きの時は磁気圏尾部のプラズマシートは広範囲に 拡がり、ヒンジングポイントは磁気軸の傾き線上であるが、 南向きの場合より更に遠方上方へ移動する。