マグネトテイルの臨界自己組織化モデル：バックグラウンド電流の効果

*永田 忠史[1], 羽田 亨[1]

九州大学大学院総合理工学府大気海洋環境システム学専攻[1]

Self-organized criticality model of magnetotail :Effects of background tail current

*Tadafumi Nagata[1] ,Toru Hada [1]
ESST ,Interdisciplinary Graduate school of engineering sciences kyushu univ.[1]

We have been studying statistics of a dynamical system which models multi-scale magnetic reconnections in the magnetotail from the viewpo-int of the self-organized criticality.At every time step a perturbati-on field is added at a randomly chosen site and current distribution is updatad.If the current at a certain site exceeds a threshold,we in-terpret it as a micro-reconnection and diverge it into adjacent paths. we reported earlier that percolation statistics of the quasi-steady state shows clear universality.In this presentation we discuss effect- s of background D.C.current,which supports anti-parallel magnetic field across the neutral sheet.An anisotropy is naturally introduced into the system due to the background current.We study statistics of the magnetic islands(size distribution,aspect ratio)and relate the results to large scale reconnection in the magnetotail.

我々の研究室では地球磁気圏尾部(マグネトテイル)でのさまざまなスケールの磁気再結合過程によりもたらされる統計状態を臨界自己組織化の観点からシミュレーションする研究を行っている。系内のランダムに選んだ地点にランダムな大きさのノイズ電流を与え、そのつど系内の電流分布を更新し、ある地点で閾値を超える電流があれば、磁気再結合過程が行われたと解釈して、電流をその周辺に迂回させる。多くの場合、電流の迂回を一回行えば系は安定な状態に戻るが、時々電流を迂回した地点で電流が閾値を超えるために、その過程が連続して起きる。前回、迂回パラメータを変化させて、それに対する統計的定常状態の範囲を求め、更に磁気アイランドの統計についての普遍性を確認した。今回、ｙ方向のbackground電流を与えて、前回と同様のシミュレーションを行った。磁気アイランドのパーコレーション統計を議論するが、特に磁気アイランドのアスペクト比（xとy方向のアイランドの大きさ）の統計についても検討した。更に、境界条件（前回は周期的境界条件を用いた）を変えたシミュレーションも行い、前回の結果と比較して考察する。