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ダンジーサイクルは、 1961年にジェームズ・ダンジーによって正式に提唱され、 [1]惑星の磁気圏と太陽風の相互作用を説明する現象です。 [ 2 ]ダンジーはもともと、地球の磁気圏と太陽風のフラックス間の磁気再結合の周期的な動作を提唱しました。この再結合は、地球の磁気圏内で以前に観測されたダイナミクスを説明しました。[3]サイクルの初めの再結合率は、惑星間磁場の方向[4]と、再結合の場所における結果として生じるプラズマ状態に依存します。地球では、再結合サイクルは約1時間かかりますが、これは惑星ごとに異なります。
周期的な行動
ダンジーサイクルは 3 つの段階で発生します。
- 第一段階では、太陽の流束と磁気圏界面がつながり、磁気圏界面に開口部が形成され、そこから太陽風が磁気圏に入ることができます。[4]この開口部は昼側再結合と呼ばれ、太陽風源に面した磁気圏の側で発生します。
- 第 2 段階では、磁束は磁気圏を横切って太陽風の方向に移動します。
- 第 3 段階では、磁気圏尾部での再結合により開いた磁束が閉じられ、新しいサイクルが開始されます。この再結合は夜側再結合と呼ばれます。
ダンジーの提案では、当初、サイクルは定常状態にあり、ステージ 1 と 3 の間の再結合は等しいという説明が提示されていました。しかし、その後の研究で、再結合の速度は変動し、昼側の再結合場所と磁気圏尾部の両方の状況によって影響を受けることが判明しました。[3]
惑星間磁場の方向の影響
磁気圏界面での再結合率は、惑星間磁場の方向に大きく依存する。磁気圏界面での再結合率は、磁場の南向き成分が強いほど高くなる。[3]これにより、任意の小さなせん断角を持つ太陽風が磁気圏界面で再結合できるようになる。通常の状況では、磁気圏界面と周囲の磁場の強度の差により、大きなせん断角を持つ太陽風のみが再結合できる。強い南向き成分は、磁気圏界面と周囲の磁場の強度の差を正常化する。[4]
参考文献
- ^ Dungey, JW (1961). 「惑星間磁場とオーロラ帯」. Physical Review Letters . 6 (2): 47–48. Bibcode :1961PhRvL...6...47D. doi :10.1103/physrevlett.6.47. ISSN 0031-9007.
- ^ Cowley FRS、Stanley WH (2015)、「地球磁気圏のダンジーの再結合モデル：最初の40年間」、磁気圏プラズマ物理学：ジム・ダンジーの研究の影響、天体物理学および宇宙科学議事録、第41巻、Cham：Springer International Publishing、pp. 1–32、doi：10.1007/978-3-319-18359-6_1、ISBN 978-3-319-18358-9
- ^ abc Milan, SE; Provan, G.; Hubert, B. (2007). 「ダンジーサイクルにおける磁束輸送：昼側と夜側の再結合率の調査」Journal of Geophysical Research: Space Physics . 112 (A1): n/a. Bibcode :2007JGRA..112.1209M. doi :10.1029/2006JA011642. hdl : 2027.42/140049 . ISSN 2156-2202.
- ^ abc Seki, K.; Nagy, A.; Jackman, CM; Crary, F.; Fontaine, D.; Zarka, P.; Wurz, P.; Milillo, A.; Slavin, JA; Delcourt, DC; Wiltberger, M. (2015). 「太陽系磁気圏のプラズマ源と損失に関連する一般的な物理的および化学的プロセスのレビュー」。Space Science Reviews。192 ( 1–4 ): 27–89。Bibcode :2015SSRv..192...27S。doi : 10.1007 / s11214-015-0170 -y。ISSN 0038-6308。S2CID 118335073 。