Coronal mass ejections (CMEs) are a dramatic manifestation of solar activity that release vast amounts of plasma into the heliosphere, and have many effects on the interplanetary medium and on planetary atmospheres, and are the major driver of space weather. CMEs occur with the formation and expulsion of large-scale magnetic flux ropes from the solar corona, which are routinely observed in interplanetary space. Simulating and predicting the structure and dynamics of these interplanetary CME magnetic fields are essential to the progress of heliospheric science and space weather prediction. We discuss the simulation of the 13 May 2005 CME event in which we follow the propagation of a flux rope from the solar corona to beyond Earth orbit. In simulating this event, we find that the magnetic flux rope reconnects with the interplanetary magnetic field, to evolve to an open configuration and later reconnects to reform a twisted structure sunward of the original rope. Observations of the 13 May 2005 CME magnetic field near Earth suggest that such a rearrangement of magnetic flux by reconnection may have occurred.
コロナ質量放出(CME)は、太陽活動の劇的な発現であり、大量のプラズマを太陽圏へ放出し、惑星間空間や惑星大気に多大な影響を及ぼすとともに、宇宙天気の主要な駆動源となっている。CMEは、大規模な磁気フラックスロープが太陽コロナから形成・放出される際に発生し、その磁気フラックスロープは惑星間空間において日常的に観測されている。これらの惑星間CME磁場の構造と動態をシミュレーションし予測することは、太陽圏科学の進歩と宇宙天気予報にとって不可欠である。本稿では、2005年5月13日のCMEイベントのシミュレーションについて論じる。このシミュレーションでは、磁気フラックスロープが太陽コロナから地球軌道以遠まで伝播する過程を追跡する。このイベントのシミュレーションにおいて、磁気フラックスロープが惑星間磁場と磁気リコネクションを起こし、開放構造へと進化した後、再びリコネクションを起こして、元のフラックスロープの太陽側にねじれた構造を再形成することが見いだされた。2005年5月13日のCME磁場の地球近傍での観測結果は、このような磁気リコネクションによる磁束の再配列が実際に発生した可能性を示唆している。