1999 Fiscal Year Annual Research Report

磁気圏ダイナミック構造の統一モデル

Research Project

Project/Area Number	09044107
Research Institution	The Institute of Space and Astronautical Science
Principal Investigator	向井利典宇宙科学研究所, 教授 (60013695)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	寺沢敏夫東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (30134662) 松本紘京都大学, 超高層電波研究センター, 教授 (00026139) 前沢洌宇宙科学研究所, 教授 (60126901) 星野真弘東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (90241257) 長井嗣信東京工業大学, 理学部, 教授 (60260527)
Keywords	GEOTAIL衛星 / 磁気圏構造 / 磁力線再結合 / プラズマ輸送 / サブストーム / 衝撃波加速
Research Abstract	これまでの地球磁気圏観測・理論研究により太陽風の磁気圏へのエネルギー流入、そして磁気圏から極域へのプラズマが変遷していくことが理解されており、これらの総合的過程は、惑星磁気圏および天体磁気圏に共通した重要な問題であることが知られている。これまで磁気圏像は主に巨視的な熱平衡を仮定した電磁流体力学の枠組みで行われてきており、更にミクロ過程を取り込んだ巨視的な磁気圏全体像と微視的な物理過程との関連を理解することが必要不可欠である。何故なら、最近の衛星観測では、局所的熱力学平衡のマックスウェル分布から遙かに外れたものが普遍的に観測され、こうした古典的概念からの逸脱がエネルギー変換効率やプラズマ混合過程を大きく支配すると考えられるからだ。GEOTAIL衛星のデータでは、高温高密度プラズマシートにおいて非磁化したイオンの分布関数がしばしば観測されたが、これは巨視的スケールを特徴付けるプラズマシートの厚さがミクロ過程を特徴付けるジャイロ半径と同程度になり、マクロ構造とミクロ過程が強く結合したシステムであることが示された。本研究では衛星観測データや数値シミュレーションに基づき実証的にそれぞれの素過程をミクロとマクロの関連で議論し、定量的にそれぞれの物理過程に内在している素過程の発生の条件や発展の過程などの検討を行い、新たな磁気圏の全体像の構築に向けた研究を行った。特に複数の衛星による国際協力のもとでの総合データ解析が大きな成果を生んだが、ヨーロッパ宇宙機構による国際宇宙空間研究所(ISSI)での人的交流による議論の深化が大きな役割を果たした。また磁気圏プラズマ輸送過程における本の執筆においては、日本・ヨーロッパの磁気圏研究者だけではなく米国・ロシアの研究者とも連携して国際共同研究を行った。

Research Products
(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] A. Nishida: "Geotail mission : accomplishments and prospects, in Sun-Earth Plasma Connections"Geophys. Mono., Amer. Geophys. Union. 109. 19-25 (1999)
[Publications] A. Nishida: "Pivotal role of magnetic reconnection in the Earth's magnetosphere"Adv. Space Res.. (in press). (2000)
[Publications] A. Nishida: "Earth's dynamic magnetotail"Space Sci. Rev.. (in press). (2000)
[Publications] T. Mukai,et al.: "GEOTAIL observations of magnetic reconnection in the near-Earth magnetotail"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1679-1684 (2000)
[Publications] T. Mukai: "Plasma distribution functions in plasmoids : GEOTAIL observations"Adv. Space Res.. (in press). (2000)
[Publications] L.F. Bargatze,et al.: "Solar wind magnetic field control of magnetospheric response delay and expansion phase onset timing"J. Geophys. Res.. 104・A7. 14583-14599 (1999)
[Publications] H. Hasegawa,et al.: "Dependence of the distant tail magnetopause position on the solar wind and IMF"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1485-1488 (2000)
[Publications] S. Kokubun,et al.: "Surface waves on the dawn magnetospause : Connection with ground Pc 5 pulsations"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1493-1502 (2000)
[Publications] T. Nagai,et al.: "Development of substorms in the near-Earth tail"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1651-1662 (2000)
[Publications] M. Fujimoto,et al.: "Multi-point observations of cold-dense plasma sheet and its relation with tail-LLBL"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1607-1616 (2000)
[Publications] Y. Kasaba,et al.: "Statistical studies of plasma waves and backstreaming electrons in the terrestrial electron foreshock observed by Geotail"J. Geophys. Res.. 105. 79-103 (2000)
[Publications] S. Machida,et al.: "Geotail observations of flow velocity and north-south magnetic field variations in the near and middistant tail associated with substorm onsets"Geophys. Res. Letters. 26. 635-638 (1999)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

磁気圏ダイナミック構造の統一モデル

Principal Investigator

向井 利典 宇宙科学研究所, 教授 (60013695)

Research Products

[Publications] A. Nishida: "Geotail mission : accomplishments and prospects, in Sun-Earth Plasma Connections"Geophys. Mono., Amer. Geophys. Union. 109. 19-25 (1999)

[Publications] A. Nishida: "Pivotal role of magnetic reconnection in the Earth's magnetosphere"Adv. Space Res.. (in press). (2000)

[Publications] A. Nishida: "Earth's dynamic magnetotail"Space Sci. Rev.. (in press). (2000)

[Publications] T. Mukai,et al.: "GEOTAIL observations of magnetic reconnection in the near-Earth magnetotail"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1679-1684 (2000)

[Publications] T. Mukai: "Plasma distribution functions in plasmoids : GEOTAIL observations"Adv. Space Res.. (in press). (2000)

[Publications] L.F. Bargatze,et al.: "Solar wind magnetic field control of magnetospheric response delay and expansion phase onset timing"J. Geophys. Res.. 104・A7. 14583-14599 (1999)

[Publications] H. Hasegawa,et al.: "Dependence of the distant tail magnetopause position on the solar wind and IMF"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1485-1488 (2000)

[Publications] S. Kokubun,et al.: "Surface waves on the dawn magnetospause : Connection with ground Pc 5 pulsations"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1493-1502 (2000)

[Publications] T. Nagai,et al.: "Development of substorms in the near-Earth tail"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1651-1662 (2000)

[Publications] M. Fujimoto,et al.: "Multi-point observations of cold-dense plasma sheet and its relation with tail-LLBL"Adv. Space Res.. 25・7/8. 1607-1616 (2000)

[Publications] Y. Kasaba,et al.: "Statistical studies of plasma waves and backstreaming electrons in the terrestrial electron foreshock observed by Geotail"J. Geophys. Res.. 105. 79-103 (2000)

[Publications] S. Machida,et al.: "Geotail observations of flow velocity and north-south magnetic field variations in the near and middistant tail associated with substorm onsets"Geophys. Res. Letters. 26. 635-638 (1999)

向井利典宇宙科学研究所, 教授 (60013695)