2019 Fiscal Year Annual Research Report
全粒子モデル計算機実験による小スケール磁気圏の昼間側境界層物理の研究
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16H04058
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
臼井 英之 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (10243081)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 水星磁気圏 / プラズマ粒子シミュレーション / 磁気圏境界層 / イオンダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は, 水星固有磁場や月面磁気異常上空で形成される「小スケール磁気圏」の昼間側境界層における太陽風の3次元運動論的応答とそれに起因する様々な波動粒子相互作用との関係を包括的に解明することである.
本年度は、電子流体を扱うハイブリッド粒子モデルシミュレーションを実施し、水星磁気圏構造、特に昼間側磁気圏境界層(マグネトポーズ）における密度、磁場および電流について3次元的な観点から明らかにするとともに、それらの太陽風速度依存性を明らかにした。具体的には、太陽側から流入するイオンは、昼間側磁気圏境界層における異なる磁場の領域を蛇行するメアンダリグ運動し、赤道面において夕方側に移動することを明らかにした。また、太陽風速度の増大により太陽風動圧が水星磁気圏の磁気圧より高くなる場合、水星は電離層や大気がほぼないため、昼間側の磁気圏が押されてその境界面が水星表面に直接接触する現象(Dissapearing Dayside Magnetopause)が生じることを３次元的に示すことができた。本結果は、太陽風の水星表面への直接衝突を示唆する。また、いくつかの違う値の太陽風動圧の場合におけるハイブリッド粒子シミュレーションを実施し、それらの結果を過去の衛星観測結果との比較検討を行うことにより、太陽風動圧と水星の昼間側磁気圏構造の関係についての知見を得ることができた。これらの結果は、2025年後半に水星到着予定のBepiColombo水星探査衛星による水星磁気圏観測やそのデータ解析に大きく役立つと考えられる。
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| Research Progress Status |
令和元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 |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Cross-comparison of global simulation models applied to Mercury’s dayside magnetosphere2021
Author(s)
S.Aizawa, L.S.Griton, S.Fatemi, W.Exner, J.Deca, F.Pantellini, M.Yagi, D.Heyner, V.Genot, N.Andre, J.Amaya, G.Murakami, L.Beigbeder, M.Gangloff, M.Bouchemit, E.Budnik, H.Usui
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Journal Title
Planetary and Space Science
Volume: 198
Pages: 105176-105176
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Extremely Collimated Electron Beams in the High Latitude Magnetosphere Observed by Arase2021
Author(s)
Y. Kazama, H. Kojima, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, S. Kasahara, H. Usui, B.‐J. Wang, S.‐Y. Wang, S. W, Y. Tam, T.‐F. Chang, K. Asamura, Y. Kasaba, S. Matsuda, M. Shoji, A. Matsuoka, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 48(5)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Arase Observation of Simultaneous Electron Scatterings by Upper‐Band and Lower‐Band Chorus Emissions2021
Author(s)
Y. Kazama, Y. Miyoshi, H. Kojima, Y. Kasahara, S. Kasahara, H. Usui, B.‐J. Wang, S.‐Y. Wang, S. W. Y. Tam, T. F. Chang, K. Asamura, S. Matsuda, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, M. Shoji, A. Matsuoka, M. Teramoto, T. Takashima, I. Shinohara
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 48(14)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Plasma Wave Investigation (PWI) Aboard BepiColombo Mio on the Trip to the First Measurement of Electric Fields, Electromagnetic Waves, and Radio Waves Around Mercury2020
Author(s)
Yasumasa Kasaba, Hirotsugu Kojima, Michel Moncuquet, Jan-Erik Wahlund, Satoshi Yagitani, Fouad Sahraoui, Pierre Henri, Tomas Karlsson, Yoshiya Kasahara, Atsushi Kumamoto, Keigo Ishisaka, Karine Issautier, Gaetan Wattieaux, Tomohiko Imachi, Shoya Matsuda, Janos Lichtenberger, Hideyuki Usui
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Journal Title
Space Science Reviews
Volume: 216(4)
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] 太陽系天体の宇宙風化再現実験に向けた汎用プラズマ照射装置の開発・評価の現状2021
Author(s)
木村 智樹, 大槻 美沙子, 北野 智大, 星野 亮, 仲内 悠祐, 木村 淳, 村上 豪, 寺田 直樹, 臼井 英之, 西野 真木, 横田 勝一郎, 三宅 洋平
Organizer
地球電磁気・地球惑星圏学会第150回総会
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[Presentation] H. Usui, S. Aizawa, L. S. Griton, M. Yagi, W. Exner, S. Fatemi, J. Amaya, J. Deca, N. Andr_, V. G_not, D. Heyner, Murakami, F. Pantellini2020
Author(s)
M. Tanabe, N. Terada, H. Usui, Y. Miyake
Organizer
Symposium on Planetary Sciences2020
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[Presentation] BepiColombo SHOTS Project: A Comparative Study of Mercury's Magnetosphere Using MHD and Hybrid Particle Simulations2020
Author(s)
H. Usui, S. Aizawa, L. S. Griton, M. Yagi, W. Exner, S. Fatemi, J. Amaya, J. Deca, N. Andr_, V. G_not, D. Heyner, Murakami, F. Pantellini
Organizer
Symposium on Planetary Sciences2020
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[Presentation] 水探査を含めた国際宇宙探査、理学からの期待2020
Author(s)
N. Namiki, Y. Inatomi, T. Morota, M. N. Nishino, M. Ohtake, H. Usui, T. Usui
Organizer
N. Namiki, Y. Inatomi, T. Morota, M. N. Nishino, M. Ohtake, H. Usui, T. Usui
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[Presentation] Design of electric field measurements in the future mission FACTORS targeting transverse ion acceleration in the terrestrial polar magnetosphere2020
Author(s)
Hirotsugu Kojima, Naritoshi Kitamura, Koji Shibuya, Ibuki Fukasawa, Yasumasa Kasaba, Masafumi Hirahara, Yoshiya Kasahara, Yohei Miyake, Hideyuki Usui, Kazushi Asamura, Yoshifumi Saito
Organizer
JpGU-AGU Joint Meeting 2020
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[Presentation] あらせ衛星で観測された孤立静電ポテンシャル構造の解析2020
Author(s)
滝 朋恵, 小嶋 浩嗣, 栗田 怜, 笠原 禎也, 三好 由純, 篠原 育, 臼井 英之, 風間 洋一, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 松岡 彩子
Organizer
SGEPSS Fall Meeting 2020
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[Presentation] Extremely collimated electron beams observed by the ERG satellite2019
Author(s)
風間 洋一, 三好 由純, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 篠原 育, 臼井 英之, Wang B.-J, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, Chang Tzu-Fang, 浅村 和史, 松田 昇也, 小路 真史, 松岡 彩子, 寺本 万里子, 高島 健
Organizer
第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] あらせ衛星によって観測された孤立静電ポテン シャル構造2019
Author(s)
滝 朋恵, 小嶋 浩嗣, 風間 洋一, 笠原 禎也, 三好 由純, 篠原 育, 臼井 英之, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 松岡 彩子
Organizer
第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] Correlations of low-energy electrons with chorus emissions observed by ERG： An event study2019
Author(s)
風間 洋一, 小嶋 浩嗣, 三好 由純, 笠原 禎也, 臼井 英之, 篠原 育, Wang B.-J, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, Chang Tzu-Fang, 浅村 和史, 熊本 篤志, 土屋 史紀, 笠羽 康正, 松田 昇也, 小路 真史, 松岡 彩子, 寺本 万里子, 高島 健
Organizer
第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] あらせ衛星と線形解析による電子サイクロ トロン高調波とその発生環境に関する考察2019
Author(s)
新城 藍里, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 風間 洋一, 臼井 英之, 三好 由純, 笠羽 康正, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 熊本 篤志, 松岡 彩子
Organizer
第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] 大気吸入型イオンエンジンにおけるプラズマ数値解析による成立性の検討2019
Author(s)
新城 藍里, 小嶋 浩嗣, 笠原 禎也, 風間 洋一, 臼井 英之, 三好 由純, 笠羽 康正, 松田 昇也, Wang S.-Y, Tam Sunny W. Y, 熊本 篤志, 松岡 彩子
Organizer
第146回地球電磁気・地球惑星圏学会
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[Presentation] A collaborative study of the Hermean magnetosphere using the multiple numerical and visualization techniques of the SHOTS project2019
Author(s)
Jorge Amaya, Sae Aizawa, Jan Deca, Willi Exner, Shahab Fatemi, L_a Sophie Griton, Manabu Yagi, Go Murakami, Hideyuki Usui, Nicolas Andre, Vincent N Genot, Daniel Heyner
Organizer
AGU Fall Meeting
Int'l Joint Research
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[Presentation] Electron cyclotron harmonic waves observed by the Arase satellite: identification of their wavelengths and phase speeds2019
Author(s)
Airi Shinjo, Hirotsugu Kojima, Yoshiya Kasahara, Yoichi Kazama, Hideyuki Usui, Yoshizumi Miyoshi, Yasumasa Kasaba, Shoya Matsuda, Yu Shiang Wang, Sunny W, Y. Tam, Atsushi Kumamoto, Ayako Matsuoka
Organizer
AGU Fall Meeting
Int'l Joint Research
