2015 Fiscal Year Annual Research Report
地球磁気圏における低周波波動と粒子の非線形相互作用について：複数衛星を用いた研究
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14J01637
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中村 紗都子 京都大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Keywords | プラズマ波動 / EMIC波 / 地球磁気圏 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
①THEMIS衛星のデータを用いて、EMICトリガード放射内部にサブパケットという周波数・振幅変動の微細構造を持つものがあることを発見した。各ステップがプラズマ波動方程式から導かれる振幅と周波数の非線形時間発展の関係式（EMICコーラス方程式）とよく一致すること、またその開始条件と飽和条件がプロトンのサイクロトロン共鳴の非線形発展によって説明できることを示した。
②THEMIS衛星の2011-2014の４年間のデータを用いて、EMIC Rising tone, Falling tone に関する統計解析を行った。Rising-tone, Falling-toneは主に昼側磁気圏（R>5）で検出され、50%のEMICに周波数変動が含まれることがわかった。Rising-toneの発生頻度分布にはdawn-dusk非対称性があり、AE指数・太陽風動圧・IMFの南北成分に依存して分布が大きく変動することがわかった。また、振幅と周波数変動の大きさには正相関があり、大振幅のEMICはRising-toneからなっている可能性が高いことを示した。これらの結果を非線形成長理論によって考察を行い、昼夜非対称性・dawn-dusk非対称性・サブパケットの有無に関して非線形成長メカニズムを用いて説明できることを示した。
③Van Allen Probes衛星の磁場・粒子データを用いて、EMICトリガード放射の発生に合わせてMeV帯電子のフラックスがおよそ30%減少していることを明らかにした。またフラックスの減少が見られる電子のエネルギー帯とEMICトリガード放射の周波数帯に関係があることも示し、この関係は相対論的サイクロトロン共鳴エネルギーとよい一致を見せることを確かめた。以上の結果は国内学会で発表し優秀発表賞を受賞した。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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