2022 Fiscal Year Annual Research Report
Evaluation of the formation mechanism of planetary radiation belts by direct measurement of particle acceleration processes
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18H03727
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
加藤 雄人 東北大学, 理学研究科, 教授 (60378982)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笠原 慧 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (00550500)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 宇宙プラズマ・プラズマ波動 / 地球惑星磁気圏 / 太陽地球システム・宇宙天気 / オーロラ・磁気嵐 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、磁化天体に普遍的な高エネルギー粒子加速機構を解明することを最終目的として、宇宙空間で生じる電磁波と粒子との間のエネルギー交換過程について究明した。目的を達成するために本研究では、【１】あらせ衛星を中心とした地球磁気圏・放射線帯領域での衛星観測データを用いた解析研究、【２】大規模計算機実験による惑星電磁圏での波動・粒子間の共鳴過程の究明、【３】WPIA機上ソフトウェアの最適化とWPIA手法の確立、をそれぞれ実施した。
2022年度は課題【１】に関して、MMS衛星による観測結果にWPIAを適用して、高エネルギー電子とホイッスラーモード波動とのエネルギー交換量の評価が可能であることを示した。また、地磁気脈動の位相変化と同期してホイッスラーモード波動および高エネルギー電子フラックスが変動するイベントをあらせ衛星観測結果に見出し、相互の関係を説明するモデルを提案した。課題【２】に関して、電離圏と磁気赤道におけるプラズマ粒子の速度分布関数を厳密に満たす磁気圏プラズマの分布を求めるモデルを構築した。課題【３】に関して、本研究で構築した位相の連続性を保証する波形較正手法について論文にまとめ公表した。また、ESAの木星氷衛星探査ミッションJUICEの電波・プラズマ波動観測器RPWIに搭載するS-WPIA機上ソフトウェアについて、解析に用いる高エネルギーイオンデータの形式と解析手順について整理し、研究協力者と共有した。
以上の成果は5編の学術論文ならびに32件の国内外での学会・研究会での発表として公表した。
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| Research Progress Status |
令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(38 results)
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[Presentation] Arase observation of the simultaneous enhancement of electron flux and whistler-mode chorus emissions associated with toroidal mode ultralow frequency waves2022
Author(s)
Katoh, Y., A. Ono, M. Teramoto, T. Hori, A. Kumamoto, F. Tsuchiya, Y. Kasaba, K. Isono, Y. Miyoshi, S. Kasahara, Y. Kasahara, S. Matsuda, S. Nakamura, A. Matsuoka, S. Yokota, K. Keika, T. Mitani, and I. Shinohara
Organizer
AGU Fall Meeting 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Propagation of VLF conjugated events at sub-auroral latitudes from multi-point observations in Fennoscandia and the inner magnetosphere2022
Author(s)
Martinez-Calderon, C., Y. Katoh, O. Santolik, M. Hanzelka, J. Manninen, Y. Miyoshi, Y. Kasahara, F. Tsuchiya, S. Matsuda, A. Kumamoto, S. Nakamura, M. Kitahara, I. Shinohara, and K. Shiokawa
Organizer
AGU Fall Meeting 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Ducted propagation of whistler mode chorus waves observed by the Arase satellite near the plasmapause at high latitudes2022
Author(s)
Ampuku, Y., F. Tsuchiya, S. Kurita, Y. Kasaba, Y. Katoh, M. Fukizawa, Y. Miyoshi, I. Shinohara, Y. Kasahara, S. Matsuda, A. Kumamoto, A. Matsuoka, S. Nakamura, and M. Kitahara
Organizer
AGU Fall Meeting 2022
Int'l Joint Research
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[Presentation] Investigation of the formation process of the source plasma driving SAPS fine structures found by Arase and SuperDARN2022
Author(s)
深見岳弘, 熊本篤志, 加藤雄人, 西谷望, 堀智昭, 笠羽康正, 土屋史紀, 寺本万里子, 木村智樹, 笠原禎也, 他
Organizer
JpGU 2022
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[Presentation] Arase衛星を用いた高緯度・プラズマポーズ近傍におけるホイッスラーモードコーラスのダクト伝搬の事例解析2022
Author(s)
安福友梨, 土屋史紀, 笠羽康正, 栗田怜, 加藤雄人, 吹澤瑞貴, 三好由純, 篠原育, 笠原禎也, 松田昇也, 熊本篤志, 松岡彩子
Organizer
JpGU 2022
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[Presentation] 地上高速オーロラ全天イメージャーとFIREBIRD-II CubeSatによる脈動オーロラとマイクロバーストの複数同時観測イベントの解析報告2022
Author(s)
川村美季, 坂野井健, 吹澤瑞貴, 三好由純, 細川敬祐, 土屋史紀, 加藤雄人, 小川泰信, 浅村和史, 齊藤慎司, Spence Harlan, Johnson Arlo, 大山伸一郎, Br_ndstr_m Urban
Organizer
JpGU 2022
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[Presentation] Arase 衛星を用いた高緯度・プラズマポーズ近傍におけるホイッスラーモードコーラスのダクト伝搬の事例解析2022
Author(s)
安福友梨, 土屋史紀, 栗田怜, 笠羽康正, 加藤雄人, 吹澤瑞貴, 三好由純, 篠原育, 笠原禎也, 松田昇也, 熊本篤志, 松岡彩子, 中村紗都子, 北原理弘
Organizer
第152回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会および講演会
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[Presentation] Observational evidence of nonlinear growth of whistler-mode waves around quasi-perpendicular bow shocks2022
Author(s)
北村成寿, 天野孝伸, 大村善治, Boardsen Scott, Gershman Daniel, 北原理弘, 三好由純, 中村紗都子, 小路真史, 加藤雄人, 小嶋浩嗣, 他
Organizer
第152回 地球電磁気・地球惑星圏学会 総会および講演会
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