水星磁気圏の3次元大域的完全電磁粒子シミュレーション

概要

研究目的(Research Objective):
水星は太陽に一番近い軌道を回り、月と火星の中間のサイズしかないにもかかわらず地球と同様、惑星固有の磁場を持っている惑星。その灼熱の環境、周回軌道投入に必要な燃料の多大さから直接観測がほとんどできなかったの が水星である.「 BepiColombo(ベピコロンボ)」とは、日本とヨーロッパ(European Space Agency(ESA):欧州宇宙機関)が共同で計画中の水星探査ミッションである。平成 30 年 10 月 19 日（金）22 時 45 分 28 秒（現地時間）（10 月 20日（土）10 時 45 分 28 秒（日本標準時））に、フランス領ギアナのギアナ宇宙センターから打ち上げられた。国際水星探査計画「ベピコロンボ」（BepiColombo）は、ESA と JAXA の共同で、観測目的に合わせた 2 つの周回探査機を水星周回軌道に送り込んで水星を観測する計画で，水星の磁場・磁気圏の観測を行う水星磁気圏探査機「みお」（MMO）と、水星の表面・内部の観測を行う水星表面探査機（MPO）から構成されている。2025 年 12 月に予定される水星到着までの総航行距離は（太陽中心座標系で）約 88 億 km である。BepiColombo は、水星の公転周期と自転周期が 3:2 となることを示し、水星にゆかりの深いイタリアの応用数学者ジュセッペ・コロンボ博士(ベピは愛称)に因んでこの名前がつけられた。固有磁場と地球よりはるかに小さい磁気圏を持つ地球型惑星は地球と水星のみであり、初の水星の詳細探査は、「惑星の磁場・磁気圏の普遍性と特異性」の知見に大きな飛躍をもたらすと期待できる。われわれの経験では、グローバルシミュレーションを行う上での最大の困難は、ポストプロセス，即ち，データ処理，可視化である。そのため、実際よりかなり小さいシミュレーションモデルで計算を行い、大規模シミュレーションを行った場合の知見を得ることが本研究の第一目的である。

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