2017 Fiscal Year Research-status Report
宇宙望遠鏡と探査機の連携観測による回転磁気圏のエネルギー解放・輸送過程の解明
Project/Area Number |
16K17812
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Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
Principal Investigator |
木村 智樹 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器研究センター, 基礎科学特別研究員 (50578804)
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Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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Keywords | 木星 / 磁気圏 / エネルギー解放・輸送 / オーロラ / プラズマ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、数10MeVに至る高エネルギー粒子加速を駆動する、木星磁気圏の自励的な電磁エネルギーの解放と輸送過程の解明を最終目的とする。研究代表者は、惑星分光観測衛星「ひさき」とハッブル宇宙望遠鏡による連携観測を初めて実施し、木星の高速自転と衛星イオのプラズマ供給が自励的に駆動する、内部駆動型の突発的オーロラ加速を発見した。
本研究では、2016年に観測開始した木星極域探査機Junoを新たに加え、世界初の遠隔-極域その場同時連携観測から、内部駆動型の粒子加速で鍵となる①自励的エネルギー解放と、②木星近傍へのエネルギー輸送過程を解明し、内部駆動形粒子加速の存在を実証する。
実施計画に則り、平成29度は、2016年5月から8月に実施した、ひさき-ハッブル宇宙望遠鏡-Juno探査機の三者連携観測のデータを統合し、オーロラの時空間発展を網羅的に観測することで、問題の解明に取り組んだ。その結果、内部駆動形エネルギー解放に対応する、突発オーロラの開始時刻において、比較的高緯度のオーロラ構造が急速に拡大発展していることを発見した。その20時間後、高緯度のオーロラは消失し、代わりに低緯度帯にオーロラが出現した。これは、木星磁場を介してオーロラと結合する磁気圏において、エネルギー解放・輸送が、木星の遠方から木星近傍に急速に発展した事を意味する。発展の位置・速度などを観測から見積もることに成功し、解放・輸送過程を制約しうる本質的情報を得ることが出来た。
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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
当初の研究計画に概ね沿って研究が進行でき、目的達成のための行程を順調に達成しているため。
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Strategy for Future Research Activity |
今後は、2016年8月以降に実施している、ひさきと、Junoの極域その場観測データを緊密に連携させ、今年度までの研究で示唆してきた、磁気圏におけるエネルギー解放・輸送の素過程を捉え、解放・輸送の物理シナリオの全容を明らかにしていく予定である。
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Causes of Carryover |
国際学会における成果発表旅費や、その他海外打ち合わせ用の旅費について、他研究プロジェクト等による、競争的旅費を獲得することが出来たため。次年度使用額は、平成30年度の国際学会成果発表旅費や、その他海外打ち合わせ旅費として使用する。
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[Journal Article] Response of Jupiter's Aurora to Plasma Mass Loading Rate Monitored by the Hisaki Satellite During Volcanic Eruptions at Io2018
Author(s)
Tomoki Kimura, Y. Hiraki, C. Tao, F. Tsuchiya, P. Delamere, K. Yoshioka, G. Murakami, A. Yamazaki, H. Kita, S. V. Badman, K. Fukazawa, I. Yoshikawa, M. Fujimoto
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 123
Pages: 1885-1899
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Jupiter's aurora observed with HST during Juno orbits 3 to 72018
Author(s)
Denis, G., Bonfond, B., Yao, Z., G_rard, J.-C., Radioti, A., Dumont, M. B. Palmaerts, A. Adriani, S. V. Badman, E. J. Bunce, J. T. Clarke, J. E. P. Connerney, G. R. Gladstone, T. Greathouse, T. Kimura, W. S. Kurth, B. H. Mauk, D. J. McComas, J. D. Nichols, G. S. Orton, L. Roth, J. Saur, P. Valek
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 123
Pages: 3299-3319
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Variation of Jupiter's Aurora Observed by Hisaki/EXCEED: 3. Volcanic Control of Jupiter's Aurora, Geophysical Research Letters2018
Author(s)
Chihiro Tao, Tomoki Kimura, Fuminori Tsuchiya, Go Muirakami, Kazuo Yoshioka, Atsushi Yamazaki, Sarah V. Badman, Hiroaki Misawa, Hajime Kita, Yasumasa Kasaba, Ichiro Yoshikawa, Masaki Fujimoto
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 45
Pages: 71-79
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] The time variation of atomic oxygen emission around Io during a volcanic event observed with Hisaki/EXCEED2017
Author(s)
Ryoichi Koga, Fuminori Tsuchiya, Masato Kagitani, Takeshi Sakanoi, Mizuki Yoneda, Kazuo Yoshioka, Tomoki Kimura, Go Murakami, Atsushi Yamazaki, Ichiro Yoshikawa, H Todd Smith
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Journal Title
Icarus
Volume: 299
Pages: 300-307
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] SOFTWARE-TYPE WAVE-PARTICLE INTERACTION ANALYZER (SWPIA) BY RPWI FOR JUICE: SCIENCE OBJECTIVES AND IMPLEMENTATION2017
Author(s)
Y. Katoh, H. Kojima, K. Asamura, Y. Kasaba, F. Tsuchiya, Y. Kasahara, T. Imachi, H. Misawa, A. Kumamoto, S. Yagitani, K. Ishisaka, T. Kimura, M. Hikishima, Y. Miyoshi, M. Shoji, M. Kitahara, O. Santolik, Jan Bergman, Walter Puccio, Reine Gill, Martin Weiser, Walter Schmidt , Stas Barabash, and J.-E. Wahlund
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Journal Title
Proceeding of 8th Planetary Radio Emission Conference
Volume: in press
Pages: in press
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Volcanic activity on Io and its influence on the dynamics of the Jovian magnetosphere observed by EXCEED/Hisaki in 20152017
Author(s)
Ichiro Yoshikawa, Fumiharu Suzuki, Reina Hikida, Kazuo Yoshioka, Go Murakami, Fuminori Tsuchiya, Chihiro Tao, Atsushi Yamazaki, Tomoki Kimura, Hajime Kita, Hiromasa Nozawa and Masaki Fujimoto
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Journal Title
Earth, Planets and Space
Volume: 69
Pages: 110-121
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Response of Jupiter's auroras to conditions in the interplanetary medium as measured by the Hubble Space Telescope and Juno2017
Author(s)
J. D. Nichols, S. V. Badman, F. Bagenal, S. J. Bolton, B. Bonfond, E. J. Bunce, J. T., Clarke, J. E. P. Connerney, S.W. H. Cowley, R. W. Ebert, M. Fujimoto, J.-C. G_rard, G. R. Gladstone, D. Grodent, T. Kimura, et al.
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 44
Pages: 7643_7652
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Transient brightening of Jupiter’s aurora observed by the Hisaki satellite and Hubble Space Telescope during approach phase of the Juno spacecraft2017
Author(s)
Tomoki Kimura, J. D. Nichols, R. L. Gray, C. Tao, G. Murakami, A. Yamazaki, S. V. Badman, F. Tsuchiya, K. Yoshioka, H. Kita, D. Grodent, G. Clark, I. Yoshikawa, and M. Fujimoto
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 44
Pages: 4523_4531
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dawn-dusk difference of periodic oxygen EUV dayglow variations at Venus observed by Hisaki2017
Author(s)
Masunaga, Kei, Kanako Seki, Naoki Terada, Fuminori Tsuchiya, Tomoki Kimura, Kazuo Yoshioka, Go Murakami, Atsushi Yamazaki, Chihiro Tao, Fran_ois Leblanc, and Ichiro Yoshikawa
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Journal Title
Icarus
Volume: 292
Pages: 102-110
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] Transient brightening of Jupiter's aurora observed by the Hisaki satellite and Hubble Space Telescope during approach phase of the Juno spacecraft2017
Author(s)
Tomoki Kimura, J. D. Nichols, R. L. Gray, C. Tao, G. Murakami, A. Yamazaki, S. V. Badman, F. Tsuchiya, K. Yoshioka, H. Kita, et al.
Organizer
American Geophysical Union Fall meeting 2017
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] Transient brightening of Jupiter’s aurora observed by the Hisaki satellite and Hubble Space Telescope during approach phase of the Juno spacecraft2017
Author(s)
Tomoki Kimura, J. D. Nichols, R. L. Gray, C. Tao, G. Murakami, A. Yamazaki, S. V. Badman, F. Tsuchiya, K. Yoshioka, H. Kita, et al.
Organizer
International Space Science Institute
Int'l Joint Research
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[Presentation] Transient brightening of Jupiter’s aurora observed by the Hisaki satellite and Hubble Space Telescope during approach phase of the Juno spacecraft2017
Author(s)
Tomoki Kimura, J. D. Nichols, R. L. Gray, C. Tao, G. Murakami, A. Yamazaki, S. V. Badman, F. Tsuchiya, K. Yoshioka, H. Kita, et al.
Organizer
European Planetary Science Congress
Int'l Joint Research
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[Presentation] Auroral explosion at Jupiter observed by the Hisaki satellite and Hubble Space Telescope during approaching phase of the Juno spacecraft2017
Author(s)
Tomoki Kimura, J. D. Nichols, R. L. Gray, C. Tao, G. Murakami, A. Yamazaki, S. V. Badman, F. Tsuchiya, K. Yoshioka, H. Kita, et al.
Organizer
Japan Geoscience Union Meeting 2017
Int'l Joint Research
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