新潟大学集中講義
ープラズマ物理学特論ー
(天体電磁流体力学入門)
2004年1月19日ー1月21日
柴田一成
(京大理花山天文台)
講義予定
1.
2.
はじめに:天体電磁流体現象入門
プラズマと電磁流体力学
1.
2.
3.
4.
3.
4.
5.
6.
7.
プラズマの基本的性質
MHD近似
MHD方程式
MHD waves and shocks
ダイナモ
磁気浮力とパーカー不安定性
磁気リコネクションと太陽フレア・コロナ
磁気回転不安定性と降着円盤
宇宙ジェットとガンマ線バースト
講演
• 2日目 第4限
「フレア、ジェット、ガンマ線バースト」
参考文献
• Tajima and Shibata (1997)
“Plasma Astrophysics”, AddisonWesley
• 柴田、福江、松元、嶺重編(1999)
「活動する宇宙」、裳華房
• Priest (1982)
“Solar Magnetohydrodynamics”, Reidel
• Parker (1979)
“Cosmical Magnetic Fields”, Clarendon
プロミネンス噴出
フレアにともなうことが多い
Hα単色像
数千度
ー1万度
プラズマ
史上最大のプロミネンス噴出(1945年6月28日、HAO)
太陽X線観測衛星「ようこう」
の見たコロナ
1991年8月30日打ち上げ
• 軟X線
(1 keV)
200万度ー
数千万度
コロナ質量放出(CME)
(SOHO/LASCO,
可視光/人工日食)
トムソン
散乱
電子密度
分布を
見ている
速度~10-1000km/s、質量~10^(15)-10^(16)g
可視光で見た太陽
黒点
(磁場)
=すべて
の太陽活動
の源泉
黒点の正体=巨大な磁石
太陽
黒点
太陽・星と降着・銀河円盤
における電磁流体現象
宇宙ジェット(活動銀河核ジェット)
宇宙ジェット(原始星ジェット)
太陽プロミネンス(ジェット)
(飛騨天文台:Hα)
太陽X線ジェット
銀河中心電波アーク
(銀河プロミネンス?)
太陽プロミネンス
超新星残骸(カニ星雲)
惑星状星雲
恒星フレア
太陽フレア
ガンマ線バースト
まとめ
• 宇宙は活動現象に満ち満ちている
• 異なる階層で類似の現象が発生
(天体の形成・起源と密接に関連)
(例1)ジェット(プラズマ加速)
宇宙ジェット 活動銀河核 10万光年
原始星 1光年=10兆km
太陽ジェット
10万km
まとめ(続)
(例2)爆発現象(爆発的プラズマ加熱)
天体フレア
活動銀河核
(超新星、ガンマ線バースト)
原始星、恒星
太陽フレア
天体活動現象の発生メカニズムは
何か?
• これは21世紀の宇宙物理学の基本課題
• これを解明するには、
重力、プラズマ、磁場の相互作用
を正しく理解する必要がある
=>宇宙電磁流体力学
その基礎は =>太陽電磁流体力学
講義予定
はじめに:天体電磁流体現象入門
プラズマと電磁流体力学
1.
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4.
5.
6.
7.
プラズマの基本的性質
MHD近似
MHD方程式
MHD waves and shocks
ダイナモ
磁気浮力とパーカー不安定性
磁気リコネクションと太陽フレア・コロナ
磁気回転不安定性と降着円盤
宇宙ジェットとガンマ線バースト
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新潟大大学院講義 ー天体電磁流体力学ー 2004年1月19日ー1月21日