レンタカーに刺すコンセントがないのが不安。無事にシアトルに到着。リチウムイオンバッテリを出して手渡されました。午後4時すぎにフェアバンクスに到着。5時50分集合で、シルバーガルチへ夕食へ。ディップ、エビ、ウィング、ゴルゴンピザ。帰り道のパイプラインで久々のオーロラ撮影練習、見えるか見えないかなオーロラを見たといえば見た。再起動不能かと思うほどぐっすり寝ました。スーツケースの中で崩壊していたカレーヌードル食べて、やることやろう。防寒具がいい感じに美味しい匂いになっています。基本的に完了ということで一旦まとめます。Electrodynamics」です。参考文献として配付してきた論文はこちら。(https://polaris.nipr.ac.jp/~ryuho/coem/)。第7回は2014年6月10日(火)、衝撃波加速されると、べきが圧縮比だけの関数になるということで、Rankine-Hugoniot関係から、衝撃波の圧縮比がマッハ数の関数としてどうなるか。磁場が入るとどうなるか。Parkerに聞き耳を立てていこうということで、太陽風のParker理論を導出しました。Parkerスパイラルも同じ論文。一点マスロスについては省略。参考文献はParker1958ApJ。第8回は2014年6月17日(火)、リコネクションはなぜ重要だと思う?プラズモイドが飛んだりシステムが変わる。磁場のエネルギーが解放されて軸磁場方向のパラレル電場もできる。磁気レイノルズ数Rmの復習、Rmはデカい(Parker教科書ではアルベーンスピードVaを代入してルンキスト数と呼ぶ、10章を読んでいく)。プラズマは、圧力バランスした接線不連続TDの膜を作りやすい。磁力線を流入スピードUでTDに集中させすぎて膜を破るような極端なケースを考える。コタエから言うとUがVaのルートRm分の1になるのがSweet-Parkerで、VaのログRm分の1になるのがPetschek。プラズマの掃き出しスピードは変わらずVaだけど、磁場の消し方がPetschekだと2桁くらいは速くなってフレアやサブストームの時定数と整合的。参考文献はParker1957JGRとPetschek1964NASSP。第9回は2014年6月24日(火)、カミナリがビカビカしてるので、放電の集中化の傾向についてなぞかけ。授業の準備不足でピンチということで、プラズマが自分の作る磁場で締め付けるピンチ効果とBennettの関係式を導いてみる。これは宇宙のフィラメント状構造の本質なのか?Isobe2005Natureのシミュレーション結果を見てみると、Parker不安定→Rayleigh-Taylor不安定→Kelvin-Helmholtz不安定と不安定が不安定を呼ぶコンビネーションが浮上磁場の細かい磁気ループ構造を作っているように見える。不安定が3つも連鎖して、最後は間欠的リコネクションだし、かなり楽しい!とテンションが上がったところで、磁気テンションを磁束管の浮力を超えるParker不安定では、スケールハイトの何倍くらいの波長から不安定かを求めたところで時間切れ。参考文献はParker1966ApJ。第10回は2014年7月1日(火)、まずは先週やり残したオーロラの縞模様について。Wagner1981GMを読んで、オーロラのカーテン模様に現れるプラズマの集中化も、基本的にはK-H不安定模様(Alfvenicな場合はすぐにtearing不安定が発動)であることを確認。これらの論文は、例えばcurlを見たらダブルレイヤー、ruffを見たらAlfvenicを連想する理論的な根拠となるだろう。最後の参考文献はAkasofu2011AnGeo。Lectureのまとめで、Parkerも登場するため、宇宙電磁力学を締めくくるにふさわしい論文でした。レポート課題は、これまで3か月取り組んだParkerとAlfvenの教科書を復習し、自分なりに短くまとめること。折り返し地点ということで、何をやってみたか、ここまでの流れを一旦まとめます。パワポなど準備も用意もしておらず「解はたちどころにみつかり~」と白板に向かってフリーズするスリル。Electrodynamics」です。参考文献として配付してきた論文はこちら。(https://polaris.nipr.ac.jp/~ryuho/coem/)。サイズ、というイントロをやりました。AlfvenとParkerの教科書のテーマを、それぞれjEパラダイムとvBパラダイムとして戦わせ、自分なりの答えを得ることを講義の目標と設定しました。初日の参考資料はAlfven1942Nature。第2回は2014年4月22日(火)、frozen-in、磁場の誘導方程式、そもそもプラズマとは?からの、Debye長が小さい、プラズマ振動数が速い、Sahaの電離公式、Ohmの式でE/Bが小さい、磁気レイノルズ数が大きい、ことなどをParker教科書を中心に楽しみました。JpGUとGWで2週間もインターバルがあるということで、ここまでの復習と、Parker教科書9.5章を読んで弱電離プラズマのOhmの式を導いてレポート提出してもらい、一旦ここでParker教科書の流れに沿った保存則としての美しい磁気流体方程式を離れます。学生が見つけてきたウェブサイト3つをここにメモ。center、ドリフト運動、ミラー運動。関係ないけど今後のためのメモ「プラズマということばは、気体放電における陽光柱の中の状態を指すものとしてラングミュアによって導入された。「双極子磁場」中での基本的な動きを知っておこう、ということで、Stormer軌道とドリフト軌道。残念ながらMcIlwainのL値は省略することに。関係ないけど今後のためのメモ「放電は、多くの場合、電場の強さが最小になるように自分で適合する。第5回は2014年5月27日(火)、Alfven教科書に沿って、2次Fermi加速(第2断熱不変量)、磁気ポンプ(第1断熱不変量)。脱線して、磁気ミラーによるロスと磁場収束のつり合いの検算と、斎藤先生とAlfvenのバレリーナスカートについて紹介しました。参考文献はFermi1949PhysRev。第6回は2014年6月3日(火)、Alfvenから離れて再びParkerへ。「双極子磁場」は面白かったが、「衝撃波」では相対論的荷電粒子はどうなるか。Acceleration)、脱線して太陽風のParkerスパイラルと衝撃波加速の最高到達エネルギーについて。参考文献はParker1965PSSと、Blandford&Ostriker1978ApJ。19:57本日、太陽フレアによる地球上での被ばく線量を予測する新手法のワサビーズ論文が受理されました!とにかく一段落ということで、ワサビーズについて簡単にまとめておきます。ことのはじまりは東工大で決起集会を行った2010年6月29日(火)です(下の写真、このあと居酒屋で・・・)。極大期を目前に、大フレアが起こった時の航空機の被ばく管理にも実際に役立つ宇宙天気モデルをメイドインジャパンで作りたいと考える研究者が東工大に集まり、科研費プロジェクトを始めました。みんな若かったあの頃から、はや4年。太陽の爆発現象から地球に向かって放出される太陽高エネルギー粒子(SEP)の影響は、最悪の場合には航空機パイロットの1年間の被ばく線量基準に達する恐れもあるため、宇宙天気予報でも最重要課題として知られています。物理的に予測するのは複雑すぎて困難とされてきました。難しいからこそ組んで研究しよう!ということで我々は、この航空機被ばく線量を物理的に、かつ定量的に予測することを目的として研究を進めてきました。2011年と2012年の春の学会では、「太陽放射線被ばく」セッションを開催しました。この日本初の航空機被ばくの宇宙天気予報セッションの記録がこちらです。doi:10.1029/2011SW000699.結局NICTの久保さんにも助けて頂いて、次のような3段階のモデル計算を行うことにしました。Equationの解から推定し、静止軌道衛星の観測データで補正をかける。2.磁気圏モデル磁場中のプロトン追跡を行い、任意の緯度経度における大気上端でのSEPスペクトルを得る。3.任意高度における被ばく線量を、大気上端の任意のSEPスペクトル形状に対応したモンテカルロ空気シャワーによって計算する。論文が幾つか出版されています。21:50NASAゴダードに入りました。9年前の2月の大雪の日から1年間を過ごした思い出の場所です。構内は基本的に撮影禁止なのでアレですが、記録します。3月21日(金)、晴れ。宮原カーで朝10時にゲートでバッジを受け取り、お土産を買って時間を調整、さらにジェームズウェッブ望遠鏡の組み立て現場を見学してから、関係の研究者が全員集合しているビル21へ。図書館も銀行もカフェも、あまり変わらないなあ、当時いろいろあったなあ、・・・財布落として青くなってたら届けてもらったなあ、とか思い出に浸りながらビル21を歩いて探検中、1階で八代さんオフィスを見つけた。2階を探検中に思わずニールと遭遇し、3階のメイチンのオフィスを教えてもらう。私とジョナサンの使っていた3階の窓のないポスドク部屋のドアが白壁。なんでもCCMCサーバールームの一部に改築されたらしい。11時にアンティと再会。情報交換して、すぐ11時15分からの宇宙天気タグアップへ。アレクサンドレとイーワZhengさんに太陽風モデルを説明して、再びアンティと情報交換していると12時になり、ランチへ。午後はニールの研究の話を聞いたり、ジョルダンの研究指導を観察したり、メイチンやLiさんに挨拶するくらいで夕方には疲れて撤退。3月22日(土)、晴れ。コートのいらない陽気。ベセスダにカニを叩きに行ったり、夕方はロックビルのフランクリンで待ち合わせてアンティたちと地ビール飲んだり。3月23日(日)、完全に休暇。3月24日(月)、晴れ。