Challenge of Visualizing Geospace: Geospace X-ray Imaging Simulation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K20945
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 17:Earth and planetary science and related fields
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Miyoshi Yoshizumi 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (10377781)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松本 洋介 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (20397475) ; 江副 祐一郎 東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (90462663)
• Project Period (FY): 2020-07-30 – 2024-03-31
• Keywords: ジオスペース可視化 / X線 / 太陽風磁気圏相互作用 / シミュレーション

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to visualize the geospace through the interaction between the solar wind and Geocorona, by combining global MHD simulations of the magnetosphere with a geocorona model to calculate soft X-ray emissions. The simulation results demonstrated the feasibility of visualizing the dayside magnetosheath and cusp regions. It revealed the potential for visualizing magnetic reconnection on the dayside depending on the solar wind plasma beta conditions, as well as the existence of seasonal dependence in X-ray emissions.

Free Research Field

磁気圏物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の意義は、磁気圏グローバルMHDシミュレーションとジオコロナモデルを組み合わせた軟X線放射の計算により、ジオスペースの可視化が可能であることを実証した点である。特に、昼側磁気圏シース領域やカスプ領域のX線放射を詳細に解析し、磁気再結合の可視化の可能性とX線放射の季節依存性を明らかにした。これらの成果が将来の人工衛星によるジオスペース観測戦略の立案に貢献するとともに、太陽風磁気圏相互作用及び宇宙天気予報の理解に寄与することが期待される。