1999 Fiscal Year Annual Research Report

地球電離圏から磁気圏へ供給されるイオンの加熱・加速・輸送過程、流出量の定量的研究

Research Project

Project/Area Number	10440138
Research Institution	Rikkyo University
Principal Investigator	平原聖文立教大学, 理学部, 講師 (50242102)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	阿部琢美宇宙科学研究所, 惑星大気系, 助教授 (40255229) 三宅瓦郵政省通信総合研究所, 宇宙科学部, 主任研究官渡部重十北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90271577) 向井利典宇宙科学研究所, 太陽系プラズマ系, 教授 (60013695) 笠原禎也京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (50243051)
Keywords	電離圏起源イオン / ポーラーウインド / イオンコニックス / イオン流出 / イオン加熱・加速 / プラズマ波動
Research Abstract	2年目となる本年度は主に極域電離圏におけるイオン加速・加熱過程についての議論を深めるべく、極軌道衛星のあけぼの、及びPolarによる観測結果に重点を置いて研究を行った。まず、Polar衛星によりイオン加熱を引き起こしていると思われるプラズマ波動の空間分布を統計的に調査した。それと平行して、イオン加熱・加速現象に関わる静電的な低周波ノイズ現象について、あけぼの衛星による長期観測データを元に波動の強度分布の太陽および地磁気活動度との相関,ローカルタイム依存性などを統計的に調べ、このノイズ現象がカスプではあけぼのの飛翔高度全域および朝側オーロラオーバルの3000km以上の高度で特に卓越すること、また太陽活動の静穏期の方が強度が増大することなどを明らかにした。更に、あけぼの衛星により取得されたイオンの速度データと、プラズマの温度密度からモーメント方程式を用いて推定された値との比較を行った。その結果、両者はほぼ妥当な範囲で一致し、熱的イオンの加速に支配的なメカニズムを同定することが出来た。また、このあけぼの衛星は、極域電離圏上部で磁力線に垂直な方向のイオン加熱とイオン流出を約10年間観測している。この膨大なデータは極域電離圏(特にカスプ領域)からイオンが大量に流出していることを示していた。しかし、イオン流出が開始する1000km付近での衛星データは十分に得られていないために、イオン加熱・流出の物理過程は十分に理解されていなかった。そこで、EISCATレーダーとあけぼの衛星による共同観測を実施した。その結果は、高度1000km以下からイオン加熱・流出が開始していること、イオン加熱領域は水平方向に数〜数10kmであること、磁力線に沿って加熱領域が存在すること、プラズマ波動が加熱と関係があること、イオン温度には異方性があること、などが明らかとなった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] Pickett,J.S.et al.: "Plasma waves observed during cusp energetic particle events and their correlation with Polar and Akebono satellite and ground data"Adv.Space Res.. 24. 23-33 (1999)
[Publications] Buchert,S.C.et al.: "Naturally enhanced ion-acoustic lines seen with the EISCAT Svalbard radar"Adv.Space Res. 23. 1699-1704 (1999)
[Publications] Ogawa,Y.et al.: "Simultaneous EISCAT Svalbard and VHF radar observations of ion upflows at dufferent asoect angles"Geophys.Res.Lett.. 27. 81-84 (2000)
[Publications] Yoshida,N.et al.: "Coordinated Akebono and EISCAT observations of suprathermal ion outflows in the nightside inverted-V region"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. in press. (2000)
[Publications] Seki,K.et al.: "Origin and dynamics of multi-component(H+/He++/He+/O+)ion flows in the lobe/mantle regions"Adv.Space Res. 25. 1581-1590 (2000)
[Publications] Hirahara,M.et al.: "Outflowing ionospheric ions observed by Geotail and Akebono and their transport in the near-Earth and mid-tail magnetosphere"Adv.Space Res. 25. 1591-1601 (2000)

1999 Fiscal Year Annual Research Report

地球電離圏から磁気圏へ供給されるイオンの加熱・加速・輸送過程、流出量の定量的研究

Principal Investigator

平原 聖文 立教大学, 理学部, 講師 (50242102)

Research Products

[Publications] Pickett,J.S.et al.: "Plasma waves observed during cusp energetic particle events and their correlation with Polar and Akebono satellite and ground data"Adv.Space Res.. 24. 23-33 (1999)

[Publications] Buchert,S.C.et al.: "Naturally enhanced ion-acoustic lines seen with the EISCAT Svalbard radar"Adv.Space Res. 23. 1699-1704 (1999)

[Publications] Ogawa,Y.et al.: "Simultaneous EISCAT Svalbard and VHF radar observations of ion upflows at dufferent asoect angles"Geophys.Res.Lett.. 27. 81-84 (2000)

[Publications] Yoshida,N.et al.: "Coordinated Akebono and EISCAT observations of suprathermal ion outflows in the nightside inverted-V region"J.Atmos.Solar-Terr.Phys.. in press. (2000)

[Publications] Seki,K.et al.: "Origin and dynamics of multi-component(H+/He++/He+/O+)ion flows in the lobe/mantle regions"Adv.Space Res. 25. 1581-1590 (2000)

[Publications] Hirahara,M.et al.: "Outflowing ionospheric ions observed by Geotail and Akebono and their transport in the near-Earth and mid-tail magnetosphere"Adv.Space Res. 25. 1591-1601 (2000)

平原聖文立教大学, 理学部, 講師 (50242102)