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

6月度その7:太陽磁極の逆転を追う ➡ MHDシミュレータ ➡ 今後の進め方を考える!

太陽磁極の逆転を追う ➡ MHDシミュレータ ➡ 今後の進め方を考える!

 

 という訳で、OpenMHDの別一次元事例をノートPC上で再現しながら、今後の進め方についてボンヤリと考えておりました。

 

 私が知りたい事は、太陽上下両極の磁極の動き、または太陽表面上の磁場の動き、でして、太陽を取り扱おうとすると、どうしても球、少なくとも円が出てきます。 

しかし、OpenMHDは一次元Xラインまたは二次元XY平面を取り扱うように出来ていまして、このギャップをどう埋めるのか?どう繋ぐのか?という問題に直面します。

 

 そこで、OpenMHDは修正せず(修正なんて出来ませんので!)既存ソルバとして使い、外部にOpenMHD初期条件の設定パッケージを構築し、ここで球・楕円・円などの状態から初期値をXラインまたはXY平面の値に変換して、OpenMHDをコールする形式、にしたいと考えています。

 

 下図を例に取りますと:

f:id:yoshihide-sugiura:20190606161730p:plain

ここで太陽なりポロイダル磁場は二次元平面で、ここから水色一次元Xラインの初期値を抽出し、例えばOpenMHD一次元リーマンソルバに与える、という事になります。

二次元平面の値も、場合によっては三次元モデルから変換する必要が出てくるでしょう。

現在、私が使用しているOpenMHDは2019年5月1日公開のバージョンですが、当然エンハンスは有り得る訳で、こうしておけばそのまま差し替え可能となります。

 

 そこで出てくる疑問は、果たしてこのやり方で私のゴールであるバタフライ・ダイヤグラム(下図)に辿り着けるのか?です、この結果は二次元で表示されていますが。

f:id:yoshihide-sugiura:20190512194112p:plain

現時点ではよく分かりませんが、まぁやってみましょう。

 

 第一歩として、最上位にあります図の水色ラインについて考えてみます、リーマン問題として取り扱うのが妥当なのかどうか?も含めて。 リーマン問題は衝撃波管問題とも言われ、ポロダイル磁場に衝撃波が発生するのか?発生させる必要があるのか?よく知らないからです。

申し訳ありませんが、多少時間がかかります。

 

 

最後まで、読みづらい内容、お読み賜りまして、誠にありがとう御座いました。

 

ここでは、以下の資料を常時参照しています:

・ MHDシミュレータソースコードとしては神戸大学・銭谷誠司先生開発のOpenMHD:

[OpenMHD コード]

・ 磁気流体力学の教科書としては、法政大学・松本倫明先生出筆中の:

[http://redmagic.i.hosei.ac.jp/~matsu/konan15/book.pdf]