ワンポイント講座 No.7

磁力線の凍結イメージ

 プラズマは反磁性であるため,プラズマ中に存在する磁束量をできるだけ保とうとする性質があります。これを厳密に表すと,抵抗のないMHDプラズマでは「磁力線凍結定理」という形で証明できるのですが,ここでは,詳細を説明することはせず,講義で見せたアニメーションを,磁力線凍結のイメージとして掲示しておきます。

 まず,磁束を含まないプラズマが磁場がある領域に衝突すると,磁場を押しのけようとします。これを示したのが,次のアニメーションです。

 このように,磁力線はプラズマに押し出されます。例えば,地球の周りの磁場は太陽風プラズマによって押しのけられ,磁気圏を形成します。これも講義でお話ししました。

 これに対し,最初から磁束を含んだプラズマが動くと,その磁力線はくっついて動きます。これを示したのが,次のアニメーションです。

 この時,磁力線の張力が働いて,プラズマは引き戻されます。この張力の作用で,プラズマ中の磁力線がギターの弦のような運動をするのですが,これをアルベーン波といいます。

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