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2016 Fiscal Year Annual Research Report

内部磁気圏におけるピッチ角散乱の直接的実証と高エネルギー粒子消失過程の定量的評価

Research Project

Project/Area Number 16J02898
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

北原 理弘  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Keywordsピッチ角散乱 / 内部磁気圏 / 波動粒子相互作用
Outline of Annual Research Achievements

内部磁気圏におけるプラズマ波動によるエネルギー粒子のピッチ角散乱について、衛星観測データ解析および数値シミュレーションによって定量的に評価した。2016年12月に我が国より打ち上げられたあらせ衛星には、世界で初めて波動粒子相互作用解析装置(WPIA)が搭載された。我々はこのWPIAの解析手法を用いて、エネルギー粒子のプラズマ波動によるピッチ角散乱の評価方法について提案した。またその手法の有用性を検討するためTHEMIS衛星の観測したEMIC波動とプロトンの波動粒子相互作用に対してその手法を適用し、粒子計測器のピッチ角分布だけでは検知することのできなかったEMIC波動によるプロトンのピッチ角散乱を検知することができた。この結果については国内の学会において成果発表をした。また、あらせ衛星搭載のWPIAが観測対象としているホイッスラーモードコーラス放射によるエネルギー電子のピッチ角散乱について数値シミュレーションを行った。その結果、ピッチ角の小さい粒子が従来考えられていた方向とは反対の方向に効率的にピッチ角散乱されることが明らかとなった。この特異なピッチ角散乱は、内部磁気圏のエネルギー電子の消失過程を抑制する可能性があり、また宇宙空間のエネルギー電子の分布関数を温度異方性が高める方向へ散乱させると考えらる。実際の宇宙空間でどの程度効率的にピッチ角散乱されるかを評価することが今後に期待される。この初期結果について国内外の学会において発表を行い、現在投稿論文の準備中である。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (5 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Method for direct detection of pitch angle scattering of energetic electrons caused by whistler mode chorus emissions2016

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

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 121 Pages: 5137, 5148

    • DOI

      10.1002/2015JA021902

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Nonlinear pitch angle scattering of energetic electrons near the loss cone by whistler mode chorus emissions2016

    • Author(s)
      M. Kitahara and Y. Katoh
    • Organizer
      AGU Fall meeting 2016
    • Place of Presentation
      San Francisco (USA)
    • Year and Date
      2016-12-12 – 2016-12-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ホイッスラーモード・コーラス放射による低ピッチ角電子の非線形ピッチ角散乱2016

    • Author(s)
      北原理弘,加藤雄人
    • Organizer
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-11-19 – 2016-11-23
  • [Presentation] EMICライジングトーンとの相互作用によるプロトンのピッチ角散乱の直接検出2016

    • Author(s)
      北原理弘,加藤雄人,小路真史,三好由純
    • Organizer
      第140回地球電磁気・地球惑星圏学会講演会
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-11-19 – 2016-11-23
  • [Presentation] Nonlinear effect in the pitch angle scattering of energetic electrons by coherent whistler-mode waves2016

    • Author(s)
      M. Kitahara and Y. Katoh
    • Organizer
      JpGU Meeting
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-22 – 2016-05-26
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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