なぜ地球磁極は逆転するのか?

現在、太陽黒点数の推移と、太陽磁極の逆転メカニズム、を追っています

5月度その15:太陽磁極の逆転を追う ➡ MHDシミュレータ ➡ リーマン解の基本量をgif化!

太陽磁極の逆転を追う ➡ MHDシミュレータ ➡ リーマン解の基本量をgif化!

 

 という訳で、OpenMHDの一次元例題「リーマン問題」のシミュレーションを実行し、基本量をプロットアウトしてgif化してみる。

OpenMHD開発元・神戸大学・銭谷先生の説明書 [http://th.nao.ac.jp/MEMBER/zenitani/files/MHDintro_2015.pdf] によれば、セルの基本量とは:

密度ρ(ローと読む)、速度v、全圧力p(これはピー)、磁束B、の4個となっている。

ここで全圧力pがスカラーとなっていてベクトルでは?と思うが、これは疑問のままとして先へ進む。

 

 全圧力pに関するリーマン問題・シミュレーション結果がデフォルトとなっており、昨日示したシミュレーション結果3点のgifは、以下の通り:

f:id:yoshihide-sugiura:20190521215546g:plain

膨張波と接触不連続が後方に、衝撃波が前方に伝搬するのが分かる。

 

 それでは密度ρについてのシミュレーション結果3点をgif化すると:

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衝撃波が2段発生し、前方に向かって伝搬している。

 

 次は速度で、これはベクトル。

・ x成分のシミュレーション結果Vx3点をgif化すると:

f:id:yoshihide-sugiura:20190522191454g:plain

・ y成分のシミュレーション結果Vy3点をgif化すると:

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Y成分の理解には少し時間がかかりそうです。

・ z成分のシミュレーション結果Vz3点をgif化すると:

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変化はない。

 

 最後が磁束Bで、これもベクトル。

・ x成分のシミュレーション結果Bx3点をgif化すると:

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変化なし。

・ y成分のシミュレーション結果By3点をgif化すると:

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Y成分においては、膨張波がX方向後方へ、衝撃波がX方向前方へ伝搬するのが分かる。 この理解には少し時間がかかりそう。

・ z成分のシミュレーション結果Bz3点をgif化すると:

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変化はない。

 速度vについてはVz成分がゼロ、磁束BについてはBy成分のみで他はゼロ、という結果でした。 結果の考察には多少時間がかかります。

 しかし、面白いですね、最も基本の一次元リーマン問題でこれだけ面白いのですから、天体問題でMHDシミュレーションをやると美しいシミュレーション結果にのめり込んで論文が書けなくなる、という話は本当だろうと思います。



 

 

最後までお読み頂きまして、誠にありがとう御座いました。