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2019 Fiscal Year Annual Research Report

極限時間分解能観測によるオーロラ最高速変動現象の解明

Research Project

Project/Area Number 15H05747
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

藤井 良一  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 名誉教授 (00132712)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小川 泰信  国立極地研究所, 国際北極環境研究センター, 准教授 (00362210)
三好 由純  名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (10377781)
淺村 和史  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 准教授 (50321568)
加藤 雄人  東北大学, 理学研究科, 教授 (60378982)
細川 敬祐  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (80361830)
Project Period (FY) 2015-05-29 – 2020-03-31
Keywords脈動オーロラ / 高速変調 / あらせ衛星 / シミュレーション / ロケット観測
Outline of Annual Research Achievements

脈動オーロラの変動現象の謎を解明するために、「あらせ」衛星、地上観測、ロケット実験、シミュレーションの4つのチームによって研究を進めた。世界的に認めユニークな高速光学観測ネットワークを北米・北欧に構築・運用するとともに、2度の観測ロケット実験観測を実施した。観測およびモデルによって、脈動オーロラの主脈動および高速変調の起源がコーラス波動の持つバーストおよび周波数変調構造であることを提唱し、「あらせ」衛星と地上との連携観測によって世界で初めて観測的に実証した。また、脈動オーロラ降下電子と相対論的電子バーストの起源が同じものであるという理論を提唱し、地上観測と低高度衛星との同時観測から実証するとともに、本グループが主導した観測ロケット実験においても、脈動オーロラに伴う相対論的電子の降りこみを同定した。さらに、脈動オーロラに伴う相対論的電子降り込みが中間圏オゾンを破壊することや、脈動オーロラの過剰な減光などの発見があり、多くの成果が得られた。本研究グループの一連の成果は、国内外での学会での発表に加え、国際学術誌に論文として報告された。また、複数の報道発表としても紹介された。なお、観測から得られたデータは、大規模データベースにアーカイブを行い、デジタル識別子(DOI)の付与やファイルフォーマットの標準化等を行って公開を行い、広く世界の研究者に活用されており、本研究の成果は国際的なオーロラ研究の推進にも貢献している。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (17 results) (of which Int'l Joint Research: 13 results,  Peer Reviewed: 17 results,  Open Access: 17 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] スウェーデン国立宇宙物理研究所(スウェーデン)

    • Country Name
      SWEDEN
    • Counterpart Institution
      スウェーデン国立宇宙物理研究所
  • [Int'l Joint Research] NASA/ニューハンプシャー大学/アイオワ大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      NASA/ニューハンプシャー大学/アイオワ大学
    • # of Other Institutions
      4
  • [Int'l Joint Research] Polar Geophysical Instiute(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      Polar Geophysical Instiute
  • [Journal Article] Altitude of pulsating arcs as inferred from tomographic measurements2022

    • Author(s)
      Safargaleev Vladimir、Sergienko Tima、Hosokawa Keisuke、Oyama Shin-ichiro、Ogawa Yasunobu、Miyoshi Yoshizumi、Kurita Satoshi、Fujii Ryochi
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 74 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40623-022-01592-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Data‐Driven Simulation of Rapid Flux Enhancement of Energetic Electrons With an Upper‐Band Whistler Burst2021

    • Author(s)
      Saito S.、Kurita S.、Miyoshi Y.、Kasahara S.、Yokota S.、Keika K.、Hori T.、Kasahara Y.、Matsuda S.、Shoji M.、Nakamura S.、Matsuoka A.、Imajo S.、Shinohara I.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JA028979

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Penetration of MeV electrons into the mesosphere accompanying pulsating aurorae2021

    • Author(s)
      Miyoshi Y.、Hosokawa K.、Kurita S.、Oyama S.-I.、Ogawa Y.、Saito S.、Shinohara I.、Kero A.、Turunen E.、Verronen P. T.、Kasahara S.、Yokota S.、Mitani T.、Takashima T.、Higashio N.、Kasahara Y.、Matsuda S.、Tsuchiya F.、Kumamoto A.、Matsuoka A.、Hori T.、Keika K.、Shoji M.、Teramoto M.、Imajo S.、Jun C.、Nakamura S.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-021-92611-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Simultaneous Pulsating Aurora and Microburst Observations With Ground‐Based Fast Auroral Imagers and CubeSat FIREBIRD‐II2021

    • Author(s)
      Kawamura Miki、Sakanoi Takeshi、Fukizawa Mizuki、Miyoshi Yoshizumi、Hosokawa Keisuke、Tsuchiya Fuminori、Katoh Yuto、Ogawa Yasunobu、Asamura Kazushi、Saito Shinji、Spence Harlan、Johnson Arlo、Oyama Shin'ichiro、Br?ndstr?m Urban
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 48 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021GL094494

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Periodicities and Colors of Pulsating Auroras: DSLR Camera Observations From the International Space Station2021

    • Author(s)
      Nanjo Sota、Hozumi Yuta、Hosokawa Keisuke、Kataoka Ryuho、Miyoshi Yoshizumi、Oyama Shin‐ichiro、Ozaki Mitsunori、Shiokawa Kazuo、Kurita Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JA029564

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Rocket Observation of Sub‐Relativistic Electrons in the Quiet Dayside Auroral Ionosphere2021

    • Author(s)
      Namekawa T.、Mitani T.、Asamura K.、Miyoshi Y.、Hosokawa K.、Ogawa Y.、Saito S.、Hori T.、Sugo S.、Kawashima O.、Kasahara S.、Nomura R.、Yagi N.、Fukizawa M.、Sakanoi T.、Saito Y.、Matsuoka A.、Shinohara I.、Fedorenko Y.、Nikitenko A.、Koehler C.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JA028633

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Over‐Darkening of Pulsating Aurora2021

    • Author(s)
      Hosokawa K.、Miyoshi Y.、Oyama S.‐I.、Ogawa Y.、Kurita S.、Kasahara Y.、Kasaba Y.、Yagitani S.、Matsuda S.、Ozaki M.、Tsuchiya F.、Kumamoto A.、Takashima T.、Shinohara I.、Fujii R.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JA028838

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Variations in Cosmic Noise Absorption in Association With Equatorward Development of the Pulsating Auroral Patch: A Case Study to Estimate the Energy Spectra of Auroral Precipitating Electrons2021

    • Author(s)
      Miyamoto Taishiro、Oyama Shin‐ichiro、Raita Tero、Hosokawa Keisuke、Miyoshi Yoshizumi、Ogawa Yasunobu、Kurita Satoshi
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JA029309

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Energy‐Resolved Detection of Precipitating Electrons of 30?100?keV by a Sounding Rocket Associated With Dayside Chorus Waves2021

    • Author(s)
      Sugo S.、Kawashima O.、Kasahara S.、Asamura K.、Nomura R.、Miyoshi Y.、Ogawa Y.、Hosokawa K.、Mitani T.、Namekawa T.、Sakanoi T.、Fukizawa M.、Yagi N.、Fedorenko Y.、Nikitenko A.、Yokota S.、Keika K.、Hori T.、Koehler C.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020JA028477

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Spatial Evolution of Wave‐Particle Interaction Region Deduced From Flash‐Type Auroras and Chorus‐Ray Tracing2021

    • Author(s)
      Ozaki Mitsunori、Inoue Tomohiro、Tanaka Yoshimasa、Yagitani Satoshi、Kasahara Yoshiya、Shiokawa Kazuo、Miyoshi Yoshizumi、Imamura Kousuke、Hosokawa Keisuke、Oyama Shin‐ichiro、Kataoka Ryuho、Ebihara Yusuke、Ogawa Yasunobu、Kadokura Akira
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 126 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2021JA029254

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Relativistic Electron Microbursts as High‐Energy Tail of Pulsating Aurora Electrons2020

    • Author(s)
      Miyoshi Y.、Saito S.、Kurita S.、Asamura K.、Hosokawa K.、Sakanoi T.、Mitani T.、Ogawa Y.、Oyama S.、Tsuchiya F.、Jones S. L.、Jaynes A. N.、Blake J. B.
    • Journal Title

      Geophysical Research Letters

      Volume: 47 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2020GL090360

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Diffuse and Pulsating Aurora2020

    • Author(s)
      Nishimura Yukitoshi、Lessard Marc R.、Katoh Yuto、Miyoshi Yoshizumi、Grono Eric、Partamies Noora、Sivadas Nithin、Hosokawa Keisuke、Fukizawa Mizuki、Samara Marilia、Michell Robert G.、Kataoka Ryuho、Sakanoi Takeshi、Whiter Daniel K.、Oyama Shin-ichiro、Ogawa Yasunobu、Kurita Satoshi
    • Journal Title

      Space Science Reviews

      Volume: 216 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s11214-019-0629-3

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Estimation of the emission altitude of pulsating aurora using the five-wavelength photometer2020

    • Author(s)
      Kawamura Yuki、Hosokawa Keisuke、Nozawa Satonori、Ogawa Yasunobu、Kawabata Tetsuya、Oyama Shin-Ichiro、Miyoshi Yoshizumi、Kurita Satoshi、Fujii Ryoichi
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space

      Volume: 72 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40623-020-01229-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Multiple time-scale beats in aurora: precise orchestration via magnetospheric chorus waves2020

    • Author(s)
      Hosokawa K.、Miyoshi Y.、Ozaki M.、Oyama S.-I.、Ogawa Y.、Kurita S.、Kasahara Y.、Kasaba Y.、Yagitani S.、Matsuda S.、Tsuchiya F.、Kumamoto A.、Kataoka R.、Shiokawa K.、Raita T.、Turunen E.、Takashima T.、Shinohara I.、Fujii R.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-59642-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Tracking the Region of High Correlation Between Pulsating Aurora and Chorus: Simultaneous Observations With Arase Satellite and Ground‐Based All‐Sky Imager in Russia2019

    • Author(s)
      Kawamura S.、Hosokawa K.、Kurita S.、Oyama S.、Miyoshi Y.、Kasahara Y.、Ozaki M.、Matsuda S.、Matsuoka A.、Kozelov B.、Kawamura Y.、Shinohara I.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 124 Pages: -

    • DOI

      10.1029/2019JA026496

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anomalous Trapping of Low Pitch Angle Electrons by Coherent Whistler Mode Waves2019

    • Author(s)
      Kitahara M.、Katoh Y.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research: Space Physics

      Volume: 124 Pages: 5568~5583

    • DOI

      10.1029/2019JA026493

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of rapid electron precipitation via chorus element wave?particle interactions2019

    • Author(s)
      Ozaki, M., Miyoshi, Y., Shiokawa, K., Hosokawa, K., Oyama, S-I., Kataoka R., Ebihara, Y., Ogawa, Y. et al.
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07996-z

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Wave-Particle Interactions in Geospace observed by the Arase satellite,2022

    • Author(s)
      Miyoshi, Y., Y. Kasahara, H. Kojima, S. Kasahara, K. Asamura, Y. Kazama, S. Matsuda, T. Mitani, N. Higashio, A. Matasuoka, T. Takashima, I. Shinohara, S. Kurita, S. Matsuda, S. Saito, M. Shoji, S. Nakamura
    • Organizer
      物理学会
    • Invited
  • [Presentation] Wave-Particle Interaction Analyzer for the direct measurement of the energy exchange through wave-particle interactions in the magnetosphere2022

    • Author(s)
      Katoh, Y., H. Kojima, S. Kurita, J. Miki, M. Hikishima, M. Kitahara, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, S. Kasahara, S. Matsuda, T. Takashima, K. Asamura, T. Mitani, N. Higashio, A. Matsuoka, M. Ozaki, S. Yagitani, S. Yokota, and I. Shinohara
    • Organizer
      URSI GASS 2021
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 脈動オーロラプロジェクトホームページ

    • URL

      http://www.psa-research.org/

URL: 

Published: 2022-12-28  

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