1996 Fiscal Year Annual Research Report
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07640584
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| Research Institution | University of Tokyo |
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Principal Investigator |
寺沢 敏夫 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30134662)
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| Keywords | 磁力線再結合 / 磁気圏形成 / 電離層起源イオンの輸送 / 太陽風プラズマの輸送 / 磁気圏尾プラズマシートの起源 / ドリフト低域混成波動不安定性(LHDI) |
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| Research Abstract |
宇宙空間プラズマ,天体プラズマにおいて重要な磁力線再結合過程に付随する粒子加速・加熱現象の解明をめざす。今年度は、特に,人工衛星データ解析により磁気圏起源粒子と太陽風粒子の混合・加熱過程の解明に成果を挙げた。
まず、磁力線再結合にとって本質的な拡散領域近傍において観測される電磁的波動について詳しい解析的研究を行い、その起源はドリフト低域混成波動不安定性であることを証明した。そしてそれに伴う粒子加熱過程・異常散逸機構につき検討しこの波動に伴う加熱は電子の温度上昇を説明するには十分であるが、イオンにとっては不十分であること、異常散逸に伴う電気伝導度はそれだけでは磁力線再結合を引き起こすには1〜2桁も足りないことを明らかにした。
また、太陽風粒子の侵入過程について尾部磁気圏境界面における磁力線再結合の寄与を明らかにした。一方、従来の磁力線再結合による磁気圏への粒子供給過程のパラダイムを覆す新しい結果として、
(1)南向き惑星間空間磁場(IMF)の期間内の遠尾部マントル(200地球半径以遠)における電離層起源一価酸素イオンの発見、
(2)北向きIMF期間の磁気圏尾へのゆっくりとした時間スケールを持った太陽風プラズマ粒子の供給過程の発見を行った。(1)は昼間側磁気圏境界面での磁力線再結合に伴う磁気圏尾へのプラズマ輸送を考えるためには単なる電場ドリフト効果を考えるだけでは不十分で、磁力線に沿った方向への加速過程を考えなければならないことを示している。詳細な機構はまだ明らかではなく、さらなる研究が必要である。(2)は北向きIMF時には従来考えられていた磁気圏高緯度領域における磁力線再結合に加え、赤道域付近での渦拡散効果などが重要であることを示唆しているが、輸送機構の同定は今後の課題である。
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[Publications] Seki,K.,et al.: "Coexistence of earth-origin O_+ and solar wind-origin H_+/H_<++> in the distant magnetotail" Geophys.Res.Lett.23. 985-988 (1996)
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[Publications] Hirahara,M.,et al.: "Cold dense ion flows with multiple components observed in the distant tail lobe by Geotail" J.Geophys.Res.101. 7769-7784 (1996)
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[Publications] Terasawa,T.,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)
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[Publications] Hirahara,M.,et al.: "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.(印刷中). (1996)
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[Publications] Terasawa,T.,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)
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[Publications] Nakamura,M.,et al.: "GEOTAIL observation at the dayside magnetopause-Confirmation of the reconnection events--" Adv.Space Res.(印刷中). (1997)
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[Publications] 松井 孝典: "地球連続体力学" 岩波書店, 319 (1996)
