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宇宙:太陽風の中で地球半径の390倍以上に伸びている磁気リコネクションXライン

Nature 439, 7073 doi: 10.1038/nature04393

電流シート中での磁気リコネクションは、磁気エネルギーを粒子エネルギーに変換する過程で、多くの実験室、宇宙空間、宇宙物理学的な状況において重要である。リコネクションが基本的に、宇宙空間における広い領域にわたって発生しうる現象であるのか、あるいは本質的にパッチ状に起こるランダムで予測不可能な現象であるのかは、現時点では明らかになっていない。地球の磁気圏におけるリコネクションに関連した小規模スケールのフラックスロープと流路についての多くの報告からは、関連した電流シートは地球半径(RE)の数十倍あるいは数百倍に広がるにもかかわらず、リコネクションは本質的にパッチ状に起こり、そのリコネクションXライン(逆方向を向いた磁力線が再結合するところに沿った線)は広くてもREの数倍にしか伸びないのではないかと考えられる。本論文では、太陽風の流れに埋め込まれた電流シートにおけるリコネクションと関連した加速流を3つの探査機によって観測し、この電流シートではリコネクションXラインが少なくとも390 RE(あるいは2.5×106 km)まで伸びていたことを報告する。本観測、および27例の同様な現象の観測結果からは、リコネクションが基本的に大規模な過程であることが示唆される。したがって地球の磁気圏でパッチ状に観測されるリコネクションは、リコネクションの基本的特性ではなく、変動する境界条件に関係した地球物理学的な影響らしい。我々の観測はまた、予想外であるが、リコネクションが外部の流れによって駆動されないときでさえ、準定常状態をとりうることも明らかにしている。

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