1996 Fiscal Year Annual Research Report
宇宙線核成分による太陽圏内及びその周辺の粒子起源・加速機構・伝播機構
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08237211
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
長谷部 信行 愛媛大学, 工学部, 助教授 (10127904)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村田 健史 愛媛大学, 工学部, 講師 (20274342)
鵜飼 正行 愛媛大学, 工学部, 教授 (10036444)
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| Keywords | 宇宙線異常成分 / 宇宙線強度変動 / 惑星間媒質 / 粒子加速 / 太陽共回転相互作用領域 / 太陽フレア / 磁気圏サブストーム / 高速再結合機構 |
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| Research Abstract |
惑星間空間の粒子群について、その成分、エネルギースペクトル、時間変動等を、人工衛星の観測データと地上観測データを通して高エネルギーの粒子現象を総合的に解析した。また、太陽フレア-等のカタストロフィについて、蓄えられた磁気エネルギーがプラズマ粒子の加熱・加速に変換される物理過程を計算機シミュレーションを介して理解を進めた。
1.人工衛星GEOTAILとWINDに搭載された重粒子検出器により、1992年〜1995年の静穏期における3〜150MeV/nのエネルギー範囲の宇宙線を観測した。その結果、He,C,N,O,Ne,S,Arの宇宙線異常成分の増加が観測された。第一電離ポテンシャル(FIP)10.4eVを有する硫黄成分はこれまでに観測されてなく、世界初の検出である。この異常成分の観測により、局所星間空間における粒子のFIP依存性が更に明らかになった(APJ,1997,in press)。
2.1993年〜1994年に観測された太陽共回転イオンイベントの現象において、イオン強度の増加量、銀河宇宙線強度の減少量、惑星間磁場・プラズマとの相関を詳細に調べた。太陽共回転相互作用領域CIRの形成領域のプラズマ条件が明らかになってきた。また、CIRの発生と長期間の宇宙線強度の減少との関係が見いだされ、連続的なCIRが外太陽圏に伝播する間にCIRが融合しMIRを形成し、長期間MIRが存在する為に宇宙線強度が減少する事が明らかになってきた(JGG,1997,submitted ; GRL,1997,to be submitted ; EGU,1997)。
磁気圏サブストームやフレア-で自発的な高速再結合機構が成長する結果、蓄積された磁場エネルギーが一気にプラズマエネルギーに解放する。これによりフレア-現象が良く説明できる事を示した(Plasma Phys.,1996 ; JGG,1997,to be submitted)。更に、これを発展させ、MHDシミュレーションで得られる電磁場データの元で、粒子軌道の計算をして高ネネルギー粒子の加速機構について研究を進める予定である。
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[Publications] N.Hasebe,et al.: "Composition and Energy Spectra of Anomalous Cosmic Rays Observed by The Geotail Satellite" Adv.Space Sci.,. (in press). (1997)
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[Publications] N.Hasebe,et al.: "Global Distributions of Trapped He Fluxes From OHZORA Satellite During the Geomagnetically Quiet Period of 1984-1987" Radiation Belts : Models and Standards Geophysical Monograph 97. 255-258 (1997)
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[Publications] T.Takashima,et al.: "The First Observation of Sulfur in Anomalous Cosmic Rays by the GEOTAIL and the WIND Spacecrafts" The Astrophysical Journal. Vol.477. L111-L113 (1997)
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[Publications] B.Wilken,et al.: "Geoactivity in Responce to CIR/CME Events-A Synoptic View" Europian Geophysical Union EGS meeting,Vienna,April. (1997)
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[Publications] M.Ugai,et al.: "Computer Studies on the Spontaneous Fast Reconnection Mechanism in Three Dimensions" Phys.Plasmas. Vol.3,No.3. 853-862 (1996)
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[Publications] M.Ugai: "Computer Studies on dynamics of a large-scale magnetic loop by the spontaneous fast recconection model" Phys.plasmas.No.3. 4172-4180 (1996)
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[Publications] H.Kawano et al.: "A quasi-stagnant plasmoid observed with Geotail on October 15,1993" J.Geomag.and Geoelectr.Vol.48,No.5-6. 525-539 (1996)
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[Publications] Y.Kasaba,et al.: "Search for Jovian hectometric and kilometric radiation by GEOTAIL spacecraft during the impact of comet Shoemaker-Levy 9" J.Geomag.and Geoelectr.Vol.48,No.4. 361-370 (1996)
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[Publications] 清水他: "離散電磁場中で断熱不変量を保存する粒子軌道計算法" 応用数理学会論文誌. Vol.5,No.4. 423-444 (1995)
