(Fri) Astrophysics Laboratory MATSUO Kei

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1 2002-02-15(Fri) Astrophysics Laboratory MATSUO Kei
磁気遠心力風のモデルとその時間発展 (Fri) Astrophysics Laboratory MATSUO Kei

2 Outline 太陽風のモデルについて 解析解 シミュレーション まとめ

3 太陽風 出典　AstroArts

4 太陽風のモデル Parker(1964) Weber Davis(1967) 熱的な風 磁場の影響を考えない 熱に加えて磁場と回転も考える

5 Parker Model 太陽風のモデル 球対称の風が定常的に吹いている 太陽の回転と磁場の影響を無視する
高温・高圧のためにプラズマが太陽の重力を振り切り外へ流れ出す　→　熱的な風

6 Parker Model の解析解

7 Weber Davis Model 磁場を考慮した太陽風のモデル 一定の角速度で回転している プラズマが軸対称・定常的に流れている
赤道面上での現象を考える 赤道面対称

8 Weber Davis Model の解析解 Sakurai(1985)

9 目的 Weber Davis Model の解析解を再現する
求めた解析解を初期条件とし、一次元 MHD コードにより基礎方程式の時間進化を追い、 Weber Davis Model の解析解が定常になることを確かめる

10 基礎方程式（Ideal MHD eq.）

11 仮定と境界条件 Weber Davis の方法を踏襲 断熱 軸対称 定常状態 赤道面上 赤道面対称

12 MHD 方程式の積分形

13 無次元化した方程式 γ＝1.2 として Newton-Raphson 法で解く

14 Weber Davis Model の解析解

15 解析解

16 解析解

17 Weber Davis 解の時間発展 宇宙物理学研究室によって開発された、一次元 MHD コード（Modified Lax-Wendroff 法）により，解析的に求めた Weber Davis 解の定常性を調べる

18 MHD 基礎方程式（保存形）

19 モデル 初期条件 Weber Davis の方法に基づいて求めた解析解 境界条件 天体の表面では固定 無限遠では自由端

20 時間発展の結果 4000 ステップ計算

21 解析解と時間発展のグラフの比較 T ρ P Bφ vφ vr

22 まとめ Weber Davis 解析解を再現した 解析解を初期値として、解が定常となることを確認した
今後は、相対論的な wind を調べるためにコードを開発していきたい

23

24 これからの目標 特殊相対論的一次元 MHD コードを用いて relativistic magnetic wind の時間発展を調べる

25 各積分定数の値

26 初期条件 重力 密度 磁場