2010 Fiscal Year Annual Research Report
低高度極軌道衛星と地上観測網によるジオスペース電離圏現象の多次元・同時総合観測
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19403011
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平原 聖文 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (50242102)
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| Keywords | オーロラ発光 / オーロラ粒子 / 衛星観測 / 地上観測 / 衛星・地上同時観測 / 電離圏 / 磁気圏 / 共役点観測 |
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| Research Abstract |
2005年8月に打ち上げられた「れいめい」衛星は極域低高度を飛翔する小型科学探査衛星であり、世界初の高空間・高時間分解能によるオーロラ粒子・発光の同時観測成果をもたらした。この最先端の衛星観測データを精力的に解析し、電離圏・磁気圏結合、及び、磁気圏尾部でのプラズマダイナミクスに関する新しい知見を得た。まず、れいめい衛星データを統計的に踏査したところ、オーロラ発光を引き起こす電離圏への電子降下の加速域の近傍で、逆方向となる下向きの準静電的円磁力線電場構造を示唆する電磁圏イオンの降下を発見し、その継続時間・空間分布が、従来の電子降下を生成する電場構造よりはるかに小さいことを示した。これに関連して、電離圏高度の重(酸素)イオンの加熱・上昇現象が下向き沿磁力線電流領域と高い相関があることが確認され、一度上昇した電離圏起源加熱イオンが上空の下向き電場により再度電離圏に降下するという複雑な運動を示すことが分かった。また、Inverted-V電子のエネルギー・ピッチ角分布に着目したところ、Inverted-Vの端でピッチ角がコリメートしている傾向が見られた。この傾向は、オーロラ形状や活動度によらず確認できることから、Inverted-V電子の主加速領域より低高度にピッチ角を小さくさせる加速領域が存在することを示唆する。れいめい衛星で観測されたパルセーティングオーロラに伴なう降下電子のエネルギー分散についても、波動粒子相互作用にもとづく新しいTime of Flight (TOF)モデルを提案した。このモデルからは、共鳴を引き起こすホイッスラー波動の空間分布や熱的プラズマ密度の情報を引き出すことができるが、推定されたこれらの値は過去の赤道面付近の人工衛星の観測結果と調和的であった。
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[Journal Article] Small and meso-scale properties of a substorm onset auroral arc2010
Author(s)
Frey, H.U., O.Amm, C.C.Chaston, S.Fu, G.Haerendel, L.Juusola, T.Karlsson, B.Lanchester, R.Nakamura, N.Ostgaard, T.Sakanoi, E.Seran, D.Whiter, J.Weygand, K.Asamura, M.Hirahara
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Journal Title
J.Geophys.Res.
Volume: 115
Pages: 2010JA015537
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of substorm onset location and pre-onset sequence using Reimei, THEMIS GBO and PFISR2010
Author(s)
Zou, S., M.Moldwin, L.Lyons, Y.Nishimura, M.Hirahara, T.Sakanoi, K.Asamura, M.Nicolls, S.B.Mende, C.Heinselman
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Journal Title
J.Geophys.Res.
Volume: 115
Pages: doi:10.1029/201OJA015520
Peer Reviewed
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[Presentation] Characteristics of fine-scale black aurora and its generation process using Reimei image-particle data2011
Author(s)
Sakanoi, T., Y.Miyoshi, A.Demekhov, Y Kato, T Nishiyama, Y.Ebihara, A.Yamazaki, K.Asamura, T.Takada, M.Hirahara
Organizer
Chapman Conference (Invited)
Place of Presentation
Westmark Fairbanks Hotel and Conference Center, Fairbanks, Alaska, US
Year and Date
2011-03-02
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[Presentation] Event and statistical studies on the energy and pitch angle distribution properties of electron in the inverted-V region2011
Author(s)
Fukuda, Y., H.Hirahara, K.Asamura, T.Sakanoi, A.Yamazaki, K.Seki, Y.Ebihara
Organizer
Chapman Conference
Place of Presentation
Westmark Fairbanks Hotel and Conference Center, Fairbanks, Alaska, US
Year and Date
2011-03-01
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[Presentation] Multi-instrument observations of substorm onset : its location and pre-onset sequence2011
Author(s)
Zou, S., M.B.Moldwin, Y.Nishimura, L.R.Lyons, M.Hirahara, T.Sakanoi, K.Asamura, M.Micolls, Y.Miyashita, S.Mende, C.Heinselman
Organizer
Chapman Conference
Place of Presentation
Westmark Fairbanks Hotel and Conference Center, Fairbanks, Alaska, US
Year and Date
2011-03-01
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[Presentation] Identification of substorm onset location and pre-onset sequence using Reimei, THEMIS GBO, PFISR and Geotail2010
Author(s)
Zou, S., M.Moldwin, Y.Nishimura, L.R.Lyons, M.Hirahara, T.Sakanoi, K.Asamura, M.J.Nicolls, Y.Miyashita, S.B.Mende, C.J.Heinselmen
Organizer
American Geophysical Union Fall Meeting (invited)
Place of Presentation
Moscone Convention Center, San Francisco, US
Year and Date
2010-12-16
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[Presentation] Fine-scale characteristics of discrete and diffuse auroras using simultaneous Reimei image-particle data2010
Author(s)
Sakanoi, T.,T.Nishiyama, Y.Katoh, Y.Miyoshi, Y.Ebihara, K.Asamura, A.Yamazaki, M.Hirahara
Organizer
International Workshop on Advances and Perspectives in Auroral Plasma Physics
Place of Presentation
Hotel La Berlugane, Bealiu, France
Year and Date
2010-04-28
