1996 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙空間プラズマにおける磁力線リコネクション過程の研究

Research Project

Project/Area Number	07044105
Research Institution	Institute of Space and Astronautical Science
Principal Investigator	西田篤弘宇宙科学研究所, 所長 (40013643)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	LEMBEGE B. 仏宇宙科学研究所, 部長 SHOLER M. マックスプランク研究所, 研究員 MOZER F.S. カリフォルニア大学, 教授 ZELENYI L. 露宇宙科学研究所, 部長 GOLDSTEIN M. 米国航空宇宙局, 研究員 FAIRFIELD D. 米国航空宇宙局, 研究員 BAKER D.N. コロラド大学, 大気宇宙空間研究所, 所長 SISCOE G.L. ボストン大学, 教授 BUCHNER J. マックスプランク研究所, 研究員羽田亨九州大学, 工学部, 助教授 (30218490) 町田忍京都大学, 理学部, 助教授 (70209469) 松本紘京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (00026139) 藤本正樹東京工業大学, 理学部, 助教授 (30242811) 前沢冽名古屋大学, 理学部, 助教授 (60126901) 寺沢敏夫東京大学, 理学研究科, 教授 (30134662) 国分征名古屋大学, 太陽地球環境研究所, 教授 (00011502) 星野真弘宇宙科学研究所, 助教授 (90241257) 鶴田浩一郎宇宙科学研究所, 教授 (10013682) 向井利典宇宙科学研究所, 教授 (60013695)
Keywords	リコネクション / 磁気圏尾部 / 磁気中性線 / 遅進衝撃波 / プラズモイド / サブストーム / イオンビーム / 高速プラズマ流 / GEOTAIL衛星
Research Abstract	科学衛星GEOTAILの観測データの解析を軸に磁気リコネクション過程の詳細な研究が行われ、多くの重要な進展がもたらされた。これらの研究成果は国際的な学術雑誌に掲載ないし投稿中であるが、平成8年11月に金沢市で開催された国際シンポジウム「地球磁気圏尾部研究の新たな展望」や12月のアメリカ地球物理連合大会などの国際的な学会で発表され、大きな反響を呼んだ。以下、その代表的な点を列挙する。 1.プラズモイドにおけるイオンの3次元速度分布関数の中にローブ起源と考えられるビーム成分が存在すること(磁気リコネクションによるプラズモイド形成の証拠)、更にまた、磁気リコネクション発生の近傍と考えられる領域ではnon-gyrotropicな複数のビーム成分の存在が発見され、いずれも計算機シミュレーションで再現することに成功した。これらの結果から、リコネクション領域近傍におけるイオンの運動学的性質が明らかにされた。 2.GEOTAIL衛星と米国のWIND、POLARの両衛星およびロシアのInterball-Tail衛星との国際共同研究によって、磁気圏サブストーム発生にリコネクションが重要な役割を果たしていること示す重要な観測証拠が発見された。すなわち、オーロラが爆発的な発達を始める前から地心距離25Re付近の尾部プラズマシートで磁気リコネクションが開始されるというものである。 3.GEOTAIL衛星による高速プラズマ流の観測結果の統計的解析によって、サブストーム発生に伴う磁気リコネクションが始まる領域は真夜中付近およびそのやや夕方側の20〜30Reの領域のプラズマシートであること、また、その領域が下流に移るにつれて尾部の脇の方向に広がっていくことなどの動的描像が明らかにされた。

Research Products

(23 results)

All Other

All Publications (23 results)

[Publications] A.Nishida,et al.: "Magnetotail Convection in Geomagnetically Active Times 1. Distance to the Neutral Lines" J.Geomag.Geoelectr.48. 489-502 (1996)
[Publications] A.Nishida,et al.: "Magnetotail Convection in Geomagnetically Active Times 2. Dawn-Dusk Motion in the Plasma Sheet" J.Geomag.Geoelectr.48. 503-514 (1996)
[Publications] D.H.Fairfield,et al.: "Geotail Observations of an Unusual Magnetotail under Very Northward IMF Conditions" J.Geomag.Geoelectr.48. 473-488 (1996)
[Publications] M.Hoshino,et al.: "Evidence of Two Active Reconnection Sites in the Distant Magnetotail" J.Geomag.Geoelectr.48. 515-524 (1996)
[Publications] H.Kawano and A.Nishida: "A Quasi-stagnant Plasmoid Observed with Geotail on October 15,1993" J.Geomag.Geoelectr.48. 525-540 (1996)
[Publications] T.Mukai,et al.: "Structure and Kinetic Properties of Plasmoids and Their Boundary Regions" J.Geomag.Geoelectr.48. 541-560 (1996)
[Publications] S.Kokubun,et al.: "Large Field Events in the Distant Magnetotail during Magnetic Storms" J.Geomag.Geoelectr.48. 561-576 (1996)
[Publications] T.Terasawa,et al.: "On the Determination of a Moving MHD Structure : Minimization of the Residue of Integrated Faraday s Equation" J.Geomag.Geoelectr.48. 603-614 (1996)
[Publications] D.N.Baker,et al.: "A Possible Interpretation of Cold Ion Beams in the Earth's Tail Lobe" J.Geomag.Geoelectr.48. 699-710 (1996)
[Publications] M.Fijimoto,et al.: "Plasma Entry from the Flanks of the Near-Earth Magnetotail : GEOTAIL Observations in the Dawnside LLBL and the Plasma Sheet" J.Geomag.Geoelectr.48. 711-728 (1996)
[Publications] J.Buchner and J.-P.Kuska: "On the Formation of Cup-like Ion Beam Distributions in the Plasma Sheet Boundary Layer" J.Geomag.Geoelectr.48. 781-798 (1996)
[Publications] H.Wiechen,J.Buchner and A.Otto: "Non-Linear Instabilities in the Near-Earth Plasma Sheet-A Two-Dimensional Model with and withuot Near-Earth Field Line Flaring" J.Geomag.Geoelectr.48. 845-856 (1996)
[Publications] Y.Saito,et al.: "Foreshock structure of the slow-mode shocks in the Earth's magnetotail" J.Geophys.Res. 101. 13267-13274 (1996)
[Publications] M.Hoshino,et al.: "Structure of plasma sheet in magnetotail : Double-peaked electric current" J.Geophys.Res. 101. 24775-24786 (1996)
[Publications] H.Shirai and K.Maezawa: "Drop-off of the polar rain flux near the plasma sheet boundary" J.Geophys.Res. 102. 2271-2278 (1997)
[Publications] M.Hirahara and T.Terasawa: "Cold ion streams Consisting of Double Proton Populations and Singly-Charged Oxygen Observed at the Distant Magnetopause by Geotail : A Case Study" J.Geophys.Res. 102. 2359-2372 (1997)
[Publications] M.Fujimoto,et al.: "Highly collimated electron beams in the dawn-flank magnetotail" Phys.Chem.Earth. (印刷中). (1997)
[Publications] M.Fujimoto,et al.: "Dayside reconnected field lines in the south-dusk near-tail flank during an IMF B_y dominated period" Geophys.Res.Letters. (印刷中). (1997)
[Publications] T.Terasawa,et al.: "Solar wind control of density and temperature in the near-Earth plasma sheet : WIND-GEOTAIL collaboration" Geophys.Res.Letters. (印刷中). (1997)
[Publications] T.Mukai and L.M.Zelenyi: "IACG campaign-1 report : initial results" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)
[Publications] M.Fujimoto,et al.: "A GEOTAIL observation of the low-latitude boundary layer" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)
[Publications] H.Matsumoto,et al.: "Plasma waves in the upstream and bow shock regions observed by GEOTAIL" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)
[Publications] H.Shirai and K.Maezawa: "Mono-energetic ion drop-off in the inner magnetosphere" J.Geophys.Res.(印刷中). (1997)

1996 Fiscal Year Annual Research Report

宇宙空間プラズマにおける磁力線リコネクション過程の研究

Principal Investigator

西田 篤弘 宇宙科学研究所, 所長 (40013643)

Research Products

[Publications] A.Nishida,et al.: "Magnetotail Convection in Geomagnetically Active Times 1. Distance to the Neutral Lines" J.Geomag.Geoelectr.48. 489-502 (1996)

[Publications] A.Nishida,et al.: "Magnetotail Convection in Geomagnetically Active Times 2. Dawn-Dusk Motion in the Plasma Sheet" J.Geomag.Geoelectr.48. 503-514 (1996)

[Publications] D.H.Fairfield,et al.: "Geotail Observations of an Unusual Magnetotail under Very Northward IMF Conditions" J.Geomag.Geoelectr.48. 473-488 (1996)

[Publications] M.Hoshino,et al.: "Evidence of Two Active Reconnection Sites in the Distant Magnetotail" J.Geomag.Geoelectr.48. 515-524 (1996)

[Publications] H.Kawano and A.Nishida: "A Quasi-stagnant Plasmoid Observed with Geotail on October 15,1993" J.Geomag.Geoelectr.48. 525-540 (1996)

[Publications] T.Mukai,et al.: "Structure and Kinetic Properties of Plasmoids and Their Boundary Regions" J.Geomag.Geoelectr.48. 541-560 (1996)

[Publications] S.Kokubun,et al.: "Large Field Events in the Distant Magnetotail during Magnetic Storms" J.Geomag.Geoelectr.48. 561-576 (1996)

[Publications] T.Terasawa,et al.: "On the Determination of a Moving MHD Structure : Minimization of the Residue of Integrated Faraday s Equation" J.Geomag.Geoelectr.48. 603-614 (1996)

[Publications] D.N.Baker,et al.: "A Possible Interpretation of Cold Ion Beams in the Earth's Tail Lobe" J.Geomag.Geoelectr.48. 699-710 (1996)

[Publications] M.Fijimoto,et al.: "Plasma Entry from the Flanks of the Near-Earth Magnetotail : GEOTAIL Observations in the Dawnside LLBL and the Plasma Sheet" J.Geomag.Geoelectr.48. 711-728 (1996)

[Publications] J.Buchner and J.-P.Kuska: "On the Formation of Cup-like Ion Beam Distributions in the Plasma Sheet Boundary Layer" J.Geomag.Geoelectr.48. 781-798 (1996)

[Publications] H.Wiechen,J.Buchner and A.Otto: "Non-Linear Instabilities in the Near-Earth Plasma Sheet-A Two-Dimensional Model with and withuot Near-Earth Field Line Flaring" J.Geomag.Geoelectr.48. 845-856 (1996)

[Publications] Y.Saito,et al.: "Foreshock structure of the slow-mode shocks in the Earth's magnetotail" J.Geophys.Res. 101. 13267-13274 (1996)

[Publications] M.Hoshino,et al.: "Structure of plasma sheet in magnetotail : Double-peaked electric current" J.Geophys.Res. 101. 24775-24786 (1996)

[Publications] H.Shirai and K.Maezawa: "Drop-off of the polar rain flux near the plasma sheet boundary" J.Geophys.Res. 102. 2271-2278 (1997)

[Publications] M.Hirahara and T.Terasawa: "Cold ion streams Consisting of Double Proton Populations and Singly-Charged Oxygen Observed at the Distant Magnetopause by Geotail : A Case Study" J.Geophys.Res. 102. 2359-2372 (1997)

[Publications] M.Fujimoto,et al.: "Highly collimated electron beams in the dawn-flank magnetotail" Phys.Chem.Earth. (印刷中). (1997)

[Publications] M.Fujimoto,et al.: "Dayside reconnected field lines in the south-dusk near-tail flank during an IMF B_y dominated period" Geophys.Res.Letters. (印刷中). (1997)

[Publications] T.Terasawa,et al.: "Solar wind control of density and temperature in the near-Earth plasma sheet : WIND-GEOTAIL collaboration" Geophys.Res.Letters. (印刷中). (1997)

[Publications] T.Mukai and L.M.Zelenyi: "IACG campaign-1 report : initial results" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)

[Publications] M.Fujimoto,et al.: "A GEOTAIL observation of the low-latitude boundary layer" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)

[Publications] H.Matsumoto,et al.: "Plasma waves in the upstream and bow shock regions observed by GEOTAIL" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)

[Publications] H.Shirai and K.Maezawa: "Mono-energetic ion drop-off in the inner magnetosphere" J.Geophys.Res.(印刷中). (1997)

西田篤弘宇宙科学研究所, 所長 (40013643)