2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K05567
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三澤 浩昭 東北大学, 理学研究科, 准教授 (90219618)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 史紀 東北大学, 理学研究科, 助教 (10302077)
加藤 雄人 東北大学, 理学研究科, 准教授 (60378982)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 木星 / 放射線帯 / シンクロトロン電波 / 電波観測 / 短期変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
木星放射線帯の高エネルギー電子(HE電子)から放射されるシンクロトロン電波(JSR)の観測から、その強度が1日で数10% 以上変化し 、数日スケールで繰り返し起こる「極短期変動現象」が存在する可能性が示されてきた。このことは木星放射線帯で、未知の大規模な変動が短時間に生じている可能性を示唆している。本研究では、JSR観測による極短期現象の出現特性の探査[課題1] 、科学街星の観測データに基づく木星磁気圏状態～SLEの探査[課題2] 、および、木星探査機の観測・解析データも加えた極短期変動現象に関わるHE電子の加速過程の考察[課題3]に基づき、極短期変動現象の起源の究明を目指して行ってきた。H28年度は[課題1,2]について以下の研究を実施した。
[対 課題1] JSRの観測による極短期変動現象の出現特性の同定：H28年5～6月とH29年3月に、インドの大型電波干渉計と情報通信研究機構の大型電波望遠鏡を用いてJSRのキャンベン観測を実施した。データ解析精査中であるが、初期解析では後者の観測からJSR強度に数10%程度の日変動が認められている。
[対 課題2] 米国のWIND衛星搭載のKHz～MHz帯電波計測器WAVESで観測された木星オーロラ電波の解析から、H28年5～6月のJSR観測期間に、概ね4～5日で準周期的に出現する成分と、太陽風動圧変動時に現れる特徴的な成分を検出した。前者はSLEの兆候を示唆しており、後者と分別しつつ、JSRの観測結果との照合を精査中である。更に、日本のHISAKI衛星で観測された木星周辺のプラズマ発光データから木星内部磁気圏プラズマ変動の評価を行い、JSR観測期間は緩やかな減光状態にあるものの、継続時間が数日程度の小規模な増減と1日程度の突発的な増光が含まれることを確認し、JSRの観測結果との照合を精査中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究初年度に計画した観測・解析課題については予定通り実施された。JSR観測データについては解析継続中であるが、①初期結果ではJSRの日変動成分が含まれていること、また、解析中の科学衛星データについては、②「極短期変動現象」との関連が示唆されるSLEの兆候が含まれていること、が得られており、①、②の精査と照合により、一事象ではあるが両者間の相互関係に観測的に査定を行いうる段階まで来ており、概ね予定通り進捗した。一方、[課題1]の内容である「極短期変動現象」の変動作用域の同定については、大型電波干渉計データの初期解析段階であり、変動様相の精査は今後の課題となっている。また、成果発表については、観測計画紹介と観測速報は初年度に実施済みであるが、結果報告は第2年度前期に実施予定となっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究目的の[課題1～3]について以下の研究を予定し、平成28年度に実施した観測・解析結果も含めて成果発表を行ってゆく。
[対 課題1] JSRの追加観測・解析による極短期変動現象の検出とHE電子変動特性の定量化：H28年度に引き続き、インドの大型電波干渉計を用いたJSR電波源観測と大型電波望遠鏡による複数周波数でのJSR観測(複数エネルギー帯のHE電子の情報が得られる)を実施し、極短期変動現象の検出を更に試みる。解析により、極短期変動現象発生に関与するHE電子の作用域とエネルギー依存性を求め、HE電子の加速様相を明らかにしてゆく。
[対 課題2] 科学衛星の観測データ解析に基づくSLE発生と作用域の同定：H28年度に引き続き科学衛星データの解析を縦続し、JSR極短期変動とSLE発生との関係、および、木星内部磁気圏プラズマの大規模変動との関連を精査する。
[対 課題3] 木星探査機JUNOの観測データ解析に基づく磁気圏状態の精査と極短期変動過程の考察：JUNOの木星磁気圏プラズマデータを用いて、課題1で求める、極短期変動発生域に磁力線で接続する磁気圏領域の粒子、磁場、プラズマ波動の極短期変動時の変動を導出する。課題2の結果も交えて極短期変動の発生過程を考察し、研究を総括してゆく。
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| Causes of Carryover |
本年度研究により、木星電波観測において人工電波弁別を積極的に行い良好な木星電波成分を得るために、新たな機器開発の必要が生じた。この対応のために必要な一部の物品の納期が年度内に収まらなかったために未購入となったこと、また、次年度用助成金と合算した経費での物品購入がより有効と判断されたことから、次年度使用額が生じた。また、本年度実施した観測が、観測対象である木星の可視時刻の関係で年度末となったこともあり、研究結果発表の一部が年度内には実現出来なかったため、旅費の一部が次年度繰り越しとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰越額は、①次年度予定物品額と合算して新たな木星電波観測用機器開発用の物品費、②研究発表用追加旅費 として活用してゆく。
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Research Products
(2 results)
