宇宙プラズマ爆発現象の連結階層シミュレーション
高温のプラズマで満たされた太陽コロナでは「フレア」として知られる爆発的なエネルギー解放現象がしばしば発生します。こうした爆発現象に伴って生じた衝撃波や高エネルギーの粒子は、地上の送電システムや人工衛星、さらに宇宙飛行士の健康に大きな障害を与えることがあります。地球シミュレータセンターでは、いつ太陽フレア爆発が生じ、どれほどの影響が地球に与えられるのかを予測するために、宇宙空間全体のプラズマ運動を計算するマクロスケール電磁流体力学シミュレーションと、爆発領域や衝撃波内部のプラズマ粒子運動を探るミクロスケールシミュレーションの連携からなる「連結階層プラズマシミュレーション」の研究開発を行っています。
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左: 太陽コロナの磁場モデル中央: 噴出型太陽フレアの電磁流体シミュレーション右: 太陽フレア爆発の原因となる磁気リコネクション(磁力線の繋ぎ換え)の粒子シミュレーション

プラズマ衝撃波のミクロスケールシミュレーション。衝撃波面から上流へ伝わる波が放出されている。こうした波の観測は、衝撃波到来の予測に有用である。