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Solar wind interaction with the moon in the scale between magnetohydrodyamic and cyclotron radius scales

Research Project

Project/Area Number 18K03727
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 17010:Space and planetary sciences-related
Research InstitutionTohoku Institute of Technology

Principal Investigator

Nakagawa Tomoko  東北工業大学, 工学部, 教授 (40222161)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords月 / 太陽風プラズマ / 磁場変動 / かぐや衛星 / リム圧縮 / ホイスラ波 / シアーアルフベン波 / サイクロトロン / 月ウェイク / 反射イオン / 偏波 / ホットフローアノマリー / 磁気異常 / ウェイク / プラズマ / 磁場 / 太陽風 / ホイッスラー波 / 反射粒子 / ELF / 沿磁力線電流 / 渦 / 周波数ドリフト / ダイナモ / 流体 / サイクロトロンスケール / ELF波
Outline of Final Research Achievements

Knowledge of solar wind interaction with the moon has been renewed by recent high time resolution observations. In addition to previously known hydrodynamic scale phenomena such as wake formation and upstream wave generation by reflected ions, we have studied magnetic field variations such as limb compression and diamagnetic cavities with magnetic enhancements with duration shorter than ion gyro period, shear Alfven waves generated at thin wake boundary, or diffuse whistler mode waves above the polar region separated from their generator ions. Their generation mechanisms were related with smallness of the magnetic anomaly, lunar radius smaller than the Larmour radius of the ions reflected by the moon, or thin boundary of the lunar wake.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、実利用への関心が高まっている月であるが、その電磁環境が十分に知られているとは言い難い。着陸機の軌道制御に月の磁場を利用するようなアイディアがあったとしても、太陽風との相互作用によって時に3-4倍も磁場強度が変動することを知らないと危険である。本研究は、これまで知られていた反射イオンによる昼側低周波磁場変動に加え、新たにウェイク中の低周波アルフベン波、月の極域の広帯域ホイスラ波、昼夜境界の小スケールリム圧縮について解明したものである。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Diffuse Whistler‐Mode Waves Detected by Kaguya in the Lunar Polar Region2022

    • Author(s)
      Nakagawa T.、Takahashi F.、Shimizu H.、Saito Y.
    • Journal Title

      Radio Science

      Volume: 57 Issue: 1

    • DOI

      10.1029/2021rs007369

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Polarization Reversal of Low‐Frequency Magnetic Variation in the Lunar Wake2021

    • Author(s)
      Nakagawa Tomoko、Takahashi Futoshi、Saito Yoshifumi、Shimizu Hisayoshi
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Issue: 8

    • DOI

      10.1029/2021ja029299

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 月ウェイク中の0.01Hzから0.3Hzの楕円偏波磁場擾乱について2021

    • Author(s)
      中川朋子、高橋太、清水 久芳、斎藤義文
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2021年大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Diffuse Whistler Mode Waves Detected by Kaguya in the Lunar Polar Orbit2021

    • Author(s)
      T. Nakagawa, F. Takahashi, H. Shimizu, Y. Saito
    • Organizer
      URSI GASS 2021
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地球磁気圏内の月面上低高度で観測された ULF 波の偏波について2021

    • Author(s)
      中川 朋子, 遠藤 聖也, 久保 勇登, 高橋 太, 清水 久芳, 齋藤 義文
    • Organizer
      第150回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 太陽風中の月ウェイク境界で起きるMHDからサイクロトロン周波数の3倍程度に広がる磁場変動の偏波について2021

    • Author(s)
      中川朋子
    • Organizer
      2020年度ISEE研究集会「惑星間空間プラズマにおける波動現象」
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] かぐや衛星軌道上月の極域で観測された1-16Hzのホイスラ波のエネルギー源の探索2020

    • Author(s)
      中川朋子、高橋太、清水 久芳、斎藤義文
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020 (日本地球惑星科学連合2020年大会)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 月ウェイク境界における太陽風エネルギーの電磁エネルギーへの変換について2019

    • Author(s)
      中川 朋子, 綱川 秀夫, 斎藤 義文
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2019年大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Extremely Low Frequency Whistler Mode Wave above the Polar Region of the Moon Detected by Kaguya2019

    • Author(s)
      Nakagawa, T., F. Takahashi, H. Shimizu,and Y. Saito
    • Organizer
      URSI-JRSM2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 月ウェイク中タイプII エントリープロトンに伴うELF 波の振動方向について2019

    • Author(s)
      中川朋子,高橋太,清水久芳, 斎藤 義文
    • Organizer
      第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 太陽風中の月ウェイク境界の渦による沿磁力線電子流2018

    • Author(s)
      中川 朋子, 澤里優海, 志賀友輔, 綱川 秀夫, 斎藤 義文
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 月の極域で観測された1-12Hzの磁場変動の周波数降下について2018

    • Author(s)
      中川朋子, 綱川 秀夫
    • Organizer
      第144回地球電磁気・地球惑星圏学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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