2019 Fiscal Year Research-status Report
ひさき衛星惑星間空間ヘリウム分布の光学観測による太陽圏と星間ガスに関わる研究
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18K03731
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| Research Institution | Japan Aerospace EXploration Agency |
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Principal Investigator |
山崎 敦 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助教 (00374893)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ひさき衛星 / 惑星間空間ヘリウム分布の光学観測 / 太陽圏 / 太陽風と星間雲 / 極端紫外光観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2010年にボイジャー1号が到達した太陽系の外側の領域(星間雲)と太陽から放出されるプラズマの流れ(太陽風)の圧力バランスによって、太陽系の勢力範囲(太陽圏)が決定される。星間雲環境は、ボイジャーなどの大規模計画でしか直接観測は成しえないが、星間雲起源の侵入物質を選別することによって太陽圏内での観測から推測することが可能である。本研究では、太陽圏内における星間雲起源ヘリウムの極端紫外散乱光を観測し、その空間分布から星間雲の物理パラメータを同定することを課題とする。同様の光学観測は約40年前から行われており、導出した星間雲パラメータを直接比較し議論することが可能なため、太陽圏と星間雲の現在・過去・未来を考察することが目的である。具体的な課題は、「ひさき」衛星による惑星間空間の極端紫外分光観測データから、星間雲の中性ヘリウムの物理パラメータを導出することである。本年度は、2015～2018年にわたる4回の観測好機に観測した極端紫外分光分布から各期間の星間風方向の最適解を導出し、過去40年間の風向と誤差の範囲内で一致することを確認し、太陽風と星間雲のバランスには大きな変化はないという結論を得た。この結果は国内外の学会にて研究成果として報告した。今後も引き続き「ひさき」衛星による惑星間空間の極端紫外分光観測を実施し、太陽圏環境の経年変化の有無を議論する。また、星間雲の中性ヘリウムの他の物理パラメータを導出することにも挑戦し、複数のパラメータについて経年変化の有無を議論することを目指す。
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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
本年度の目標は、2018年度に観測した「ひさき」衛星による惑星間空間の極端紫外分光観測データから、星間雲の中性ヘリウムの物理パラメータのひとつである星間風方向を導出することと、2019年度の惑星間空間の極端紫外分光観測の実施であった。2018年度の観測データから星間風方向を導出し、昨年度導出した2015～2017年度の星間風方向と合わせて、最近4年間にわたる星間風方向の時間変化を導出することに成功した。この結果は、過去40年間の星間風方向の推定結果と比較して誤差の範囲内で一致し、太陽風と星間雲のバランスには大きな変化はないという結論を得た。本研究の成果報告として、国内の春・秋の学会と、秋季の米国地球物理学連合で発表した。国内外の同分野の研究者と議論を交わし解析結果に確信を持つとともに、研究提案時には想定していなかった研究課題が提起され、引き続き研究課題にも反映することを考えている。また、2019年の惑星間空間観測を行い初期解析を実施、十分に意味のあるデータが取得できていることを確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、これまでに観測した2015～2019年度の星間風方向導出結果を成果報告として公表する。また平行して、星間雲の中性ヘリウムの他の物理パラメータを導出することに挑戦する。光学観測から導出するパラメータとしては感度が高いとは言えないが、星間風方向に加えて、星間雲の中性ヘリウムの密度・温度・風速などの複数の物理パラメータについて経年変化の有無を議論できるデータ解析を進める。具体的には、星間風方向導出と同様に、観測データとシミュレーション計算値の比較を実施することで各物理パラメータを導出する。導出する物理パラメータに合わせた計算機シミュレーションコードを開発する。さらに、今後も「ひさき」衛星による惑星間空間の極端紫外分光観測計画を立案し、1年でも長く太陽圏と星間雲のバランスの経年変化を議論できる下地を整える。
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| Causes of Carryover |
研究会出張のキャンセル等により旅費枠について未使用額が発生した。2020年度の旅費・論文投稿料などに使用する計画である。
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[Presentation] 4期にわたる「ひさき」衛星による惑星間空間のヘリウム分布光学観測2019
Author(s)
山崎 敦, 村上 豪, 吉岡 和夫, 木村 智樹, 土屋 史紀, 鍵谷 将人, 坂野井 健, 寺田 直樹, 笠羽 康正, 吉川 一朗, ひさき（SPRINT-A） プロジェクトチーム
Organizer
日本地球惑星科学連合2019年大会
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[Presentation] 4期間にわたる「ひさき」衛星による惑星間空間ヘリウム分布の光学観測2019
Author(s)
山崎 敦, 村上 豪, 吉岡 和夫, 木村 智樹, 土屋 史紀, 鍵谷 将人, 坂野井 健, 寺田 直樹, 笠羽 康正, 吉川 一朗, ひさき（SPRINT-A）プロジェクトチーム
Organizer
第146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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