2018 Fiscal Year Annual Research Report
磁気圏－電離圏－地上間における磁気振動擾乱伝播機構の定量的分析
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17J00472
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
今城 峻 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| Keywords | region-2沿磁力線電流 / リングカレント / あらせ衛星 / QZSS(みちびき)衛星 / 内部磁気圏の背景プラズマ分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度の成果である内部磁気圏と電離圏でのregion-2沿磁力線電流の同時観測について、学会発表及び、論文執筆を行った。この成果はあらせ衛星プロジェクトの科学成果中で一番最初にフルペーパーとして国際誌JGR:Space Physicsで発表されている。
ERG衛星の傾いた軌道を生かすことで、これまで観測的に明らかにされてこなかった内部磁気圏における背景のプラズマパラメタと圧力励起電流の平均の子午面分布を包括的に調査した。その結果、プラズマ圧は磁気緯度が増加するするにつれ減少し、30-40度では赤道付近に対し約10-60%程度になることが解った。プラズマβは、30-40度では赤道付近に対し1-2オーダーと大幅に減少することが解った。磁力線に沿った粒子分布の理論に基づき、プラズマ圧非等方性と磁場強度から緯度方向のプラズマ圧減少率を粒子観測からの得たプラズマ圧と比較したところ、L=3.5-5.5の位置では良く合うことが示された。得られた磁場及びプラズマ圧の子午面分布から圧力勾配電流は磁気緯度20度付近まで広がるのに対して、磁場曲率電流は磁気緯度10度程度までに留まることが解った。これらの結果は連続する軌道に対する物理量のL値分布の解釈に影響与えうることを示す重要な結果である。これらの結果は第144回SGEPSS講演会の招待講演として選ばれている。また論文の執筆も迅速に行い、すでに国際誌JGR:Space Physicsに投稿済みである。
JAXAの運用する準天頂軌道衛星QZS2,4号機の磁場データの較正、整備が進み、オフセット修正済みデータの物理座標での解析が行える状態になっている。また、QZS1号機では二台磁力計のデータから信号処理技術を使ってノイズを分離する方法にも着手している。
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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
申請時の計画とやや異なる方向性ではあるが、リングカレント関連で興味深い結果が得られており、招待講演や論文の出版など行うなど成果はでている。前年度の計画どおり国際誌JGR:Space Physicsに論文が掲載され、またこれはあらせ衛星プロジェクトの科学成果中で一番最初にフルペーパーとして発表されている。また、リングカレント領域のプラズマの子午面構造の解析も予定通り進捗し、論文としてすでに投稿済みである。QZS2,4号機の較正・データ整備は予定どおり完了しており、データの解析に着手し始めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
前年度で進捗した、ERG衛星観測による内部磁気圏のプラズマパラメタと圧力励起電流の子午面分布の研究成果の論文執筆・出版を行う。国際学会は7 月のAOGS(招待講演)および12月AGU fall meetingへの参加を予定している。 前年度に行った解析の過程で、ERG衛星で観測された個別のプラズマ圧時系列から、稀に2ピークのリングカレント構造が数軌道連続して観測されることを見いだし、最も顕著な2017/09/06-16の磁気嵐中のイベントに関して調査を開始している。今後、エネルギー依存性、反磁性特性や、RBSP衛星との連携観測による地方時依存性を調べることで、このような特異なリングカレント粒子構造の生成要因および電流構造を明らかにしていく予定である。研究結果は今年秋頃までの論文化を目指す。 QZS-1,2,4号機をフルに活用出来る状況になっているため、複数のQZS衛星は同時に南北半球に展開するので、磁力線に沿った南北半球共役観測が可能である。Pc5波動の節構造、南北非対称性な どを踏まえ地上と磁気圏の間の伝播を調査する。また、準天頂衛星が赤道から離れているとき、遠地点が~10地球半径のTHEMIS衛星は磁力線の赤道投影点に近く、さらに静止軌道衛星ETS-VIIIを組み合わせることで、磁場擾乱の子午面での2次元的な広がりを見ることが可能である。現在 、サブストーム時磁場擾乱時の連携観測イベントを数例選定しており、変動の時間差や偏波を詳しく見ていく予定である。さらに、QZS-1搭載 の2台の磁力計から、独立成分分析を使ってノイズを低減する手法を考案している。手法が確立すれば極めて有用で新たな発展が見込まれるため、その他の計画の進行状況を見ながら進める予定である。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Magnetosphere-ionosphere connection of storm-time region-2 field-aligned current and ring current: Arase and AMPERE observations2018
Author(s)
S. Imajo, M. Nose A. Matsuoka, S. Kasahara, S. Yokota, M. Teramoto, K. Keika, T. Motoba, B. Anderson, R. Nomura, A. Fujimoto, I. Shinohara, Y. Miyoshi
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Journal Title
Journal of Geophysical Research: Space Physics
Volume: 123
Pages: 9545-9559
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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