This study investigates the interaction between kinetic Alfvén waves (KAWs) and magnetic islands in solar corona region. KAWs and magnetic islands are believed to be one of the key players in the heating of the coronal plasma and particle acceleration. We have used the dynamical model for KAWs to simulate its propagation through magnetic islands. The equation is solved numerically by using the finite difference and pseudospectral technique for spatial and temporal variations. The simulation results have been studied and signatures of turbulent structures evolving with time have been observed. Turbulence plays a considerable role in tapping out magnetic energy to thermal energy. The plot of the energy spectrum as a function of wavenumber exhibits a power law behavior in the inertial range, characterized with an exponent around . Beyond this range, the spectrum becomes steeper. In order to gain a more thorough knowledge of the physical processes that underlie the development of localized structures and to estimate the current sheet scale sizes, a semi-analytically model is also performed. The results indicate that the size of localized structures are comparable to ion gyro-radius, and different intensities of KAW further modify this length scale formed at different times. The purpose of the study is to acquire an understanding of the KAW propagation in magnetic islands and the way it contributes to the formation of turbulence and energy release in the solar corona. A comparative aspect of the non-linear interaction of 3D KAW with magnetic island and null point is also presented which shows that non-linear interaction of 3D KAW with null point, leads to rapid disorganization of the magnetic field and the creation of localized structures.
本研究は、太陽コロナ領域における運動論的アルフヴェン波（KAWs）と磁気島との相互作用を調査するものである。KAWs と磁気島は、コロナプラズマの加熱と粒子加速における主要な要素の一つであると考えられている。我々は、KAWs の動的モデルを用いて、磁気島を通るその伝播をシミュレーションした。方程式は、空間的および時間的変動に対して、有限差分法と疑似スペクトル法を用いて数値的に解かれた。シミュレーション結果を調べ、時間とともに発展する乱流構造の特徴が観測された。乱流は、磁気エネルギーを熱エネルギーへと変換する際にかなりの役割を果たす。波数に対するエネルギー・スペクトルのプロットは、慣性領域において、約 . の指数によって特徴づけられる冪乗則の振る舞いを示す。この範囲を超えると、スペクトルはより急峻になる。局在構造の発生の根底にある物理過程についてより徹底的な知識を得るため、また、電流シートのスケールサイズを推定するために、半解析的モデルも実行された。結果は、局在構造のサイズがイオンジャイロ半径に匹敵すること、および KAW の強度の違いが、異なる時刻に形成されるこの長さスケールをさらに修正することを示している。本研究の目的は、磁気島における KAW の伝播と、それが太陽コロナにおける乱流の形成とエネルギー解放に寄与する仕組みについての理解を得ることである。磁気島およびヌル点との 3D KAW の非線形相互作用の比較的側面も提示され、これは、3D KAW とヌル点との非線形相互作用が、磁場の急速な無秩序化と局在構造の生成をもたらすことを示している。