いろいろな情報

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• 飲食店
• その他
• 研究紹介

• リンク

自分が活用できるリンクを紹介します。

• 研究発表の方法のページ
  名古屋大学エコトピア科学研究所片山研究室内にある研究発表の注意点について書かれたページです。先生、先輩に怒られないように B4、M1の人は参考にしてください。
• 名古屋大学情報連携基盤センター
  スパコンの使い方、AVSのマニュアル、MPIのリファレンスなどがあります。
• VRML Concourse
  VRMLについて解説しているページです。比較的新しいので参考になります。VRMLビューワーについてもリンクがあります。
• FFFTP
  windows上で動くftpクライアントです。
• WinSCP日本語版
  windows上で動くscp、sftpクライアントです。ssh転送なので普段はこちらを使いましょう。
• PuTTYjp
  windows上で動作するsshクライアントPuTTYの日本語版です。
• Animation GIF Maker
  ＊STE研内部からしかアクセスできません。GIFムービーを作るときに使用します。
• Giam
  GIFムービーをaviに変換できます。非圧縮でも可
• virtualbox
  仮想化ソフト。VISTAでCygwinが不安定だったのでこれをつかってLinuxを入れています。
• Ubuntu
  最近やたらよく聞くLinuxのディストリビューション。Opteronで安定に動いたLinuxがこれだけだったので、安定と信じて使っています。

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• 飲食店

NICTでは書けなかったので、東京の情報共々載せていく予定。STEL時代の情報はこちら。

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• その他

現在作成中。STEL時代のはこちら。

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• 研究紹介

自分の研究紹介です。現在のメインテーマである宇宙天気関連と、木星、土星の磁気圏、シミュレーションについて。 質問、意見、誤りの指摘等ありましたら、ご連絡ください。連絡先はこちら。（2007/05/30更新）

• 宇宙天気
  　こちらを参照（PDFが開きます）。JAXAの小原さん（元NICT）の宇宙天気に関する紹介があります。
  
  


• 木星、土星の特徴
  　木星は太陽系最大の質量、大きさを持つ惑星で、巨大な磁場を持ち高速で自転しています。同様に土星も巨大な惑星で、高速に自転しています。その一方で土星の表面における磁場の強さは地球とそれほど変わりません。木星、土星ともにガス惑星であり、密度は低く、土星は水に浮くと言われています。また木星、土星の磁極は地球とは逆で、方位磁石を両惑星で使うと北が南を示します。
  　太陽からの距離は木星が5.2A.U.（1A.U.は太陽と地球間の距離）離れており、土星は9.6A.U.離れています。 このため太陽風の密度は地球に比べて低くなり、式的（詳しくは教科書を参照してください）から求められる太陽風が当たる角度もほぼ横向き（太陽と惑星を結ぶ直線に対して90度）になります。地球は45度程度です。
  　さらに、木星と土星では衛星がプラズマを供給しています。例えば木星ではイオであり、土星ではエンケラドス、タイタンです。地球の衛星である月はそのような働きはありません。
  　このような違いから木星・土星は地球とは異なった磁気圏構造、ダイナミクスがあると考えられています。
  
  Table 1.　地球、木星と土星の特徴
  

  	地球	木星	土星
  赤道半径 [km]	6,378	71,492	60,268
  質量[地球=1]	1	317.8	95.16
  双極子赤道磁場 [nT]	31,000	420,000	21,000
  自転周期 [days]	0.997	0.414	0.444
  平均密度 [kg/m3]	5.52	1.33	0.69

  
  
• 磁気圏
  　その名の通り、惑星の磁場の影響が及ぶ領域を磁気圏と呼びます。形は惑星、太陽風環境によっていろいろ変わりますが、基本的にはFigure 1、2のような形をしています（木星の場合）。小学校か中学校の時に棒磁石の周りに砂鉄をこぼして、磁力線（磁力線は磁場の理解のために考え出されたもです）の形を見たように地球や木星、土星などの周りにも磁力線が描けます。そこに太陽風が吹いてきますが、太陽風はプラズマの風であり、惑星間空間（太陽と惑星、惑星と惑星の間の空間）では磁力線方向の電気伝導度（電流の流れやすさ）が無限大と考えることができるので、太陽風は磁力線を横切ることができず、磁力線は太陽風に押されてその形を変えて、Figure 1、2のような太陽方向と反対側に伸びた形になります。磁気圏内の詳しい構造は教科書を参照してください。
  　この磁場と太陽風の関係により、オーロラが現れたり、電波通信に影響を与えたりしています。
  　また、太陽風は超音速なので惑星の磁場に衝突すると、その前面に衝撃波面を作ります。これをバウショック（bow shock）と呼んでいます。
  
  

  
  Figure 1.　木星磁気圏（子午面図） [Bagenal et al., 2004]

  
  Figure 2.　木星磁気圏 [Bagenal et al., 2004]



• MHDシミュレーション
  　電磁流体力学（Magnetohydrodynamics:MHD）方程式を用いたシミュレーションのことです。これはプラズマの粒子的効果が重要でない場合、つまり長波長（大規模な空間変動）でイオンジャイロ周波数（イオンが磁力線の周りをらせん運動するときの周波数）の周期よりもゆっくりとした時間変化の現象に対して有効なモデルです。磁気圏のようなグローバルなプラズマ環境をシミュレーションする時に使用します。モデルとしてはMaxwell（マクスウェル）方程式と連続の式、運動方程式、状態方程式により構成されます。
  　 私たちのシミュレーションでは基本的に以下の式を使用しています。上から連続の式、運動方程式、エネルギー保存則からもとまる圧力変化の式、インダクション方程式（誘導方程式）と呼ばれる磁場変化の式です。最後は電流の式です。
  
  

  

  　 一方で粒子的効果、運動論的効果が重要な場合は粒子シミュレーション、ブラソフシミュレーションを行います。宇宙空間プラズマではミクロな（小さな）現象がマクロな（大きな）現象を引き起こしていることがよくあり、最近ではこれらMHD,粒子を結合したモデルの重要性が高まっています。
  
  
• 木星磁気圏のMHDシミュレーション
  執筆中。
  
  
• 土星磁気圏のMHDシミュレーション
  執筆中。
  
  
• 参考文献
  Bagenal, F., et al., Jupiter, Canmbridge University Press, 2004
  Kivelson, M. G. and C. T. Russell, Introduction to space physics, Canmbridge University Press, 1995
  A. Brekke著　奥澤隆志、田口聡訳、超高層大気物理学、愛智出版、2003
  
• 上記以外のおすすめ教科書
  岩波講座　地球惑星科学7　数値地球科学（絶版らしい）
  岩波講座　地球惑星科学12　比較惑星学（絶版らしい）
  ブルーバックス　高校数学でわかるマクスウェル方程式
  
  この本は日本語で書かれているのでわかりやすいと思います。

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Department of Earth and Planetary Sciences, Kyushu University